Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  iunincfi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iunincfi 41345
 Description: Given a sequence of increasing sets, the union of a finite subsequence, is its last element. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
iunincfi.1 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
iunincfi.2 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
Assertion
Ref Expression
iunincfi (𝜑 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) = (𝐹𝑁))
Distinct variable groups:   𝑛,𝐹   𝑛,𝑀   𝑛,𝑁   𝜑,𝑛

Proof of Theorem iunincfi
Dummy variables 𝑚 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eliun 4914 . . . . . . 7 (𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) ↔ ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)𝑥 ∈ (𝐹𝑛))
21biimpi 218 . . . . . 6 (𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) → ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)𝑥 ∈ (𝐹𝑛))
32adantl 484 . . . . 5 ((𝜑𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛)) → ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)𝑥 ∈ (𝐹𝑛))
4 elfzuz3 12897 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ𝑛))
54adantl 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ∈ (ℤ𝑛))
6 simpll 765 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → 𝜑)
7 elfzuz 12896 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑛 ∈ (ℤ𝑀))
8 fzoss1 13056 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑛..^𝑁) ⊆ (𝑀..^𝑁))
97, 8syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝑛..^𝑁) ⊆ (𝑀..^𝑁))
109adantr 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → (𝑛..^𝑁) ⊆ (𝑀..^𝑁))
11 simpr 487 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁))
1210, 11sseldd 3966 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → 𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁))
1312adantll 712 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → 𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁))
14 eleq1w 2893 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 ∈ (𝑀..^𝑁) ↔ 𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁)))
1514anbi2d 630 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀..^𝑁)) ↔ (𝜑𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁))))
16 fveq2 6663 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑚))
17 fvoveq1 7171 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑚 → (𝐹‘(𝑛 + 1)) = (𝐹‘(𝑚 + 1)))
1816, 17sseq12d 3998 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = 𝑚 → ((𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)) ↔ (𝐹𝑚) ⊆ (𝐹‘(𝑚 + 1))))
1915, 18imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑚 → (((𝜑𝑛 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1))) ↔ ((𝜑𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐹𝑚) ⊆ (𝐹‘(𝑚 + 1)))))
20 iunincfi.2 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹‘(𝑛 + 1)))
2119, 20chvarvv 1998 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑚 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐹𝑚) ⊆ (𝐹‘(𝑚 + 1)))
226, 13, 21syl2anc 586 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑚 ∈ (𝑛..^𝑁)) → (𝐹𝑚) ⊆ (𝐹‘(𝑚 + 1)))
235, 22ssinc 41338 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹𝑁))
24233adant3 1126 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹𝑛)) → (𝐹𝑛) ⊆ (𝐹𝑁))
25 simp3 1132 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑛))
2624, 25sseldd 3966 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑁))
27263exp 1113 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝑥 ∈ (𝐹𝑛) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑁))))
2827rexlimdv 3281 . . . . . 6 (𝜑 → (∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)𝑥 ∈ (𝐹𝑛) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑁)))
2928imp 409 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∃𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)𝑥 ∈ (𝐹𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑁))
303, 29syldan 593 . . . 4 ((𝜑𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛)) → 𝑥 ∈ (𝐹𝑁))
3130ralrimiva 3180 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛)𝑥 ∈ (𝐹𝑁))
32 dfss3 3954 . . 3 ( 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) ⊆ (𝐹𝑁) ↔ ∀𝑥 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛)𝑥 ∈ (𝐹𝑁))
3331, 32sylibr 236 . 2 (𝜑 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) ⊆ (𝐹𝑁))
34 iunincfi.1 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
35 eluzfz2 12907 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
3634, 35syl 17 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
37 fveq2 6663 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 → (𝐹𝑛) = (𝐹𝑁))
3837ssiun2s 4963 . . 3 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝐹𝑁) ⊆ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛))
3936, 38syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑁) ⊆ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛))
4033, 39eqssd 3982 1 (𝜑 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑛) = (𝐹𝑁))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   ∧ w3a 1081   = wceq 1530   ∈ wcel 2107  ∀wral 3136  ∃wrex 3137   ⊆ wss 3934  ∪ ciun 4910  ‘cfv 6348  (class class class)co 7148  1c1 10530   + caddc 10532  ℤ≥cuz 12235  ...cfz 12884  ..^cfzo 13025 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2791  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606 This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-er 8281  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-fz 12885  df-fzo 13026 This theorem is referenced by:  meaiuninclem  42747
 Copyright terms: Public domain W3C validator