MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  monoord2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem monoord2 13998
Description: Ordering relation for a monotonic sequence, decreasing case. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
monoord2.1 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
monoord2.2 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
monoord2.3 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
Assertion
Ref Expression
monoord2 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€))
Distinct variable groups:   π‘˜,𝐹   π‘˜,𝑀   π‘˜,𝑁   πœ‘,π‘˜

Proof of Theorem monoord2
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 monoord2.1 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
2 monoord2.2 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
32renegcld 11640 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ -(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
43fmpttd 7114 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜)):(𝑀...𝑁)βŸΆβ„)
54ffvelcdmda 7086 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) ∈ ℝ)
6 monoord2.3 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
76ralrimiva 3146 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))(πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
8 fvoveq1 7431 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) = (πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
9 fveq2 6891 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘›))
108, 9breq12d 5161 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜) ↔ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›)))
1110cbvralvw 3234 . . . . . . . 8 (βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))(πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜) ↔ βˆ€π‘› ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))(πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›))
127, 11sylib 217 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘› ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))(πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›))
1312r19.21bi 3248 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›))
14 fveq2 6891 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
1514eleq1d 2818 . . . . . . . 8 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ ↔ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ))
162ralrimiva 3146 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
1716adantr 481 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ)
18 fzp1elp1 13553 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)))
1918adantl 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)))
20 eluzelz 12831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑁 ∈ β„€)
211, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
2221zcnd 12666 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
23 ax-1cn 11167 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ β„‚
24 npcan 11468 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
2522, 23, 24sylancl 586 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
2625oveq2d 7424 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2726adantr 481 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2819, 27eleqtrd 2835 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁))
2915, 17, 28rspcdva 3613 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ)
309eleq1d 2818 . . . . . . . 8 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ ↔ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ))
31 fzssp1 13543 . . . . . . . . . 10 (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) βŠ† (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1))
3231, 26sseqtrid 4034 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) βŠ† (𝑀...𝑁))
3332sselda 3982 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))
3430, 17, 33rspcdva 3613 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ)
3529, 34lenegd 11792 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›) ↔ -(πΉβ€˜π‘›) ≀ -(πΉβ€˜(𝑛 + 1))))
3613, 35mpbid 231 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ -(πΉβ€˜π‘›) ≀ -(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
379negeqd 11453 . . . . . . 7 (π‘˜ = 𝑛 β†’ -(πΉβ€˜π‘˜) = -(πΉβ€˜π‘›))
38 eqid 2732 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜)) = (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))
39 negex 11457 . . . . . . 7 -(πΉβ€˜π‘›) ∈ V
4037, 38, 39fvmpt 6998 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) = -(πΉβ€˜π‘›))
4133, 40syl 17 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) = -(πΉβ€˜π‘›))
4214negeqd 11453 . . . . . . 7 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ -(πΉβ€˜π‘˜) = -(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
43 negex 11457 . . . . . . 7 -(πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ V
4442, 38, 43fvmpt 6998 . . . . . 6 ((𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)) = -(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
4528, 44syl 17 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)) = -(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
4636, 41, 453brtr4d 5180 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) ≀ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)))
471, 5, 46monoord 13997 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) ≀ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘))
48 eluzfz1 13507 . . . . 5 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
491, 48syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
50 fveq2 6891 . . . . . 6 (π‘˜ = 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘€))
5150negeqd 11453 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑀 β†’ -(πΉβ€˜π‘˜) = -(πΉβ€˜π‘€))
52 negex 11457 . . . . 5 -(πΉβ€˜π‘€) ∈ V
5351, 38, 52fvmpt 6998 . . . 4 (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) = -(πΉβ€˜π‘€))
5449, 53syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) = -(πΉβ€˜π‘€))
55 eluzfz2 13508 . . . . 5 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
561, 55syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
57 fveq2 6891 . . . . . 6 (π‘˜ = 𝑁 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘))
5857negeqd 11453 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑁 β†’ -(πΉβ€˜π‘˜) = -(πΉβ€˜π‘))
59 negex 11457 . . . . 5 -(πΉβ€˜π‘) ∈ V
6058, 38, 59fvmpt 6998 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘) = -(πΉβ€˜π‘))
6156, 60syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘) = -(πΉβ€˜π‘))
6247, 54, 613brtr3d 5179 . 2 (πœ‘ β†’ -(πΉβ€˜π‘€) ≀ -(πΉβ€˜π‘))
6357eleq1d 2818 . . . 4 (π‘˜ = 𝑁 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ ↔ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ))
6463, 16, 56rspcdva 3613 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ)
6550eleq1d 2818 . . . 4 (π‘˜ = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ ↔ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ))
6665, 16, 49rspcdva 3613 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ)
6764, 66lenegd 11792 . 2 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€) ↔ -(πΉβ€˜π‘€) ≀ -(πΉβ€˜π‘)))
6862, 67mpbird 256 1 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7408  β„‚cc 11107  β„cr 11108  1c1 11110   + caddc 11112   ≀ cle 11248   βˆ’ cmin 11443  -cneg 11444  β„€cz 12557  β„€β‰₯cuz 12821  ...cfz 13483
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12212  df-n0 12472  df-z 12558  df-uz 12822  df-fz 13484
This theorem is referenced by:  iseraltlem1  15627  climcndslem1  15794  climcndslem2  15795  dvfsumlem3  25544  emcllem7  26503  climinf  44312
  Copyright terms: Public domain W3C validator