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Theorem monoord2xrv 41302
Description: Ordering relation for a monotonic sequence, decreasing case. (Contributed by Glauco Siliprandi, 13-Feb-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
monoord2xrv.n (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
monoord2xrv.x ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ*)
monoord2xrv.l ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹𝑘))
Assertion
Ref Expression
monoord2xrv (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑀))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘

Proof of Theorem monoord2xrv
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 monoord2xrv.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
2 monoord2xrv.x . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑘) ∈ ℝ*)
32xnegcld 12543 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → -𝑒(𝐹𝑘) ∈ ℝ*)
43fmpttd 6742 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘)):(𝑀...𝑁)⟶ℝ*)
54ffvelrnda 6716 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑛) ∈ ℝ*)
6 monoord2xrv.l . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹𝑘))
76ralrimiva 3149 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹𝑘))
8 fvoveq1 7039 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑛 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) = (𝐹‘(𝑛 + 1)))
9 fveq2 6538 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑛 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑛))
108, 9breq12d 4975 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛)))
1110cbvralv 3403 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝐹𝑘) ↔ ∀𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛))
127, 11sylib 219 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛))
1312r19.21bi 3175 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛))
14 fzp1elp1 12810 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)) → (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)))
1514adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)))
16 eluzelz 12103 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
171, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
1817zcnd 11937 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
19 ax-1cn 10441 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℂ
20 npcan 10743 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
2118, 19, 20sylancl 586 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
2221oveq2d 7032 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2322adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2415, 23eleqtrd 2885 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁))
252ralrimiva 3149 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ*)
2625adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ*)
27 fveq2 6538 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = (𝑛 + 1) → (𝐹𝑘) = (𝐹‘(𝑛 + 1)))
2827eleq1d 2867 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (𝑛 + 1) → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ* ↔ (𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*))
2928rspcv 3555 . . . . . . . 8 ((𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ* → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*))
3024, 26, 29sylc 65 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*)
31 fzssp1 12800 . . . . . . . . . 10 (𝑀...(𝑁 − 1)) ⊆ (𝑀...((𝑁 − 1) + 1))
3231, 22sseqtrid 3940 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀...(𝑁 − 1)) ⊆ (𝑀...𝑁))
3332sselda 3889 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))
349eleq1d 2867 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑛 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ* ↔ (𝐹𝑛) ∈ ℝ*))
3534rspcv 3555 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ* → (𝐹𝑛) ∈ ℝ*))
3633, 26, 35sylc 65 . . . . . . 7 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐹𝑛) ∈ ℝ*)
37 xleneg 12461 . . . . . . 7 (((𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝑛) ∈ ℝ*) → ((𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛) ↔ -𝑒(𝐹𝑛) ≤ -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1))))
3830, 36, 37syl2anc 584 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → ((𝐹‘(𝑛 + 1)) ≤ (𝐹𝑛) ↔ -𝑒(𝐹𝑛) ≤ -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1))))
3913, 38mpbid 233 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → -𝑒(𝐹𝑛) ≤ -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1)))
409xnegeqd 41253 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑛 → -𝑒(𝐹𝑘) = -𝑒(𝐹𝑛))
41 eqid 2795 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))
42 xnegex 12451 . . . . . . 7 -𝑒(𝐹𝑛) ∈ V
4340, 41, 42fvmpt 6635 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑛) = -𝑒(𝐹𝑛))
4433, 43syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑛) = -𝑒(𝐹𝑛))
4527xnegeqd 41253 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝑛 + 1) → -𝑒(𝐹𝑘) = -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1)))
46 xnegex 12451 . . . . . . 7 -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1)) ∈ V
4745, 41, 46fvmpt 6635 . . . . . 6 ((𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘(𝑛 + 1)) = -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1)))
4824, 47syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘(𝑛 + 1)) = -𝑒(𝐹‘(𝑛 + 1)))
4939, 44, 483brtr4d 4994 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑛) ≤ ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘(𝑛 + 1)))
501, 5, 49monoordxrv 41300 . . 3 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑀) ≤ ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑁))
51 eluzfz1 12764 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
521, 51syl 17 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
53 fveq2 6538 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑀 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑀))
5453xnegeqd 41253 . . . . 5 (𝑘 = 𝑀 → -𝑒(𝐹𝑘) = -𝑒(𝐹𝑀))
55 xnegex 12451 . . . . 5 -𝑒(𝐹𝑀) ∈ V
5654, 41, 55fvmpt 6635 . . . 4 (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑀) = -𝑒(𝐹𝑀))
5752, 56syl 17 . . 3 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑀) = -𝑒(𝐹𝑀))
58 eluzfz2 12765 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
591, 58syl 17 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
60 fveq2 6538 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑁))
6160xnegeqd 41253 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → -𝑒(𝐹𝑘) = -𝑒(𝐹𝑁))
62 xnegex 12451 . . . . 5 -𝑒(𝐹𝑁) ∈ V
6361, 41, 62fvmpt 6635 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑁) = -𝑒(𝐹𝑁))
6459, 63syl 17 . . 3 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(𝐹𝑘))‘𝑁) = -𝑒(𝐹𝑁))
6550, 57, 643brtr3d 4993 . 2 (𝜑 → -𝑒(𝐹𝑀) ≤ -𝑒(𝐹𝑁))
6660eleq1d 2867 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ* ↔ (𝐹𝑁) ∈ ℝ*))
6766rspcv 3555 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ* → (𝐹𝑁) ∈ ℝ*))
6859, 25, 67sylc 65 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑁) ∈ ℝ*)
6953eleq1d 2867 . . . . 5 (𝑘 = 𝑀 → ((𝐹𝑘) ∈ ℝ* ↔ (𝐹𝑀) ∈ ℝ*))
7069rspcv 3555 . . . 4 (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) ∈ ℝ* → (𝐹𝑀) ∈ ℝ*))
7152, 25, 70sylc 65 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑀) ∈ ℝ*)
72 xleneg 12461 . . 3 (((𝐹𝑁) ∈ ℝ* ∧ (𝐹𝑀) ∈ ℝ*) → ((𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑀) ↔ -𝑒(𝐹𝑀) ≤ -𝑒(𝐹𝑁)))
7368, 71, 72syl2anc 584 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑀) ↔ -𝑒(𝐹𝑀) ≤ -𝑒(𝐹𝑁)))
7465, 73mpbird 258 1 (𝜑 → (𝐹𝑁) ≤ (𝐹𝑀))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1522  wcel 2081  wral 3105   class class class wbr 4962  cmpt 5041  cfv 6225  (class class class)co 7016  cc 10381  1c1 10384   + caddc 10386  *cxr 10520  cle 10522  cmin 10717  cz 11829  cuz 12093  -𝑒cxne 12354  ...cfz 12742
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1777  ax-4 1791  ax-5 1888  ax-6 1947  ax-7 1992  ax-8 2083  ax-9 2091  ax-10 2112  ax-11 2126  ax-12 2141  ax-13 2344  ax-ext 2769  ax-sep 5094  ax-nul 5101  ax-pow 5157  ax-pr 5221  ax-un 7319  ax-cnex 10439  ax-resscn 10440  ax-1cn 10441  ax-icn 10442  ax-addcl 10443  ax-addrcl 10444  ax-mulcl 10445  ax-mulrcl 10446  ax-mulcom 10447  ax-addass 10448  ax-mulass 10449  ax-distr 10450  ax-i2m1 10451  ax-1ne0 10452  ax-1rid 10453  ax-rnegex 10454  ax-rrecex 10455  ax-cnre 10456  ax-pre-lttri 10457  ax-pre-lttrn 10458  ax-pre-ltadd 10459  ax-pre-mulgt0 10460
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1525  df-ex 1762  df-nf 1766  df-sb 2043  df-mo 2576  df-eu 2612  df-clab 2776  df-cleq 2788  df-clel 2863  df-nfc 2935  df-ne 2985  df-nel 3091  df-ral 3110  df-rex 3111  df-reu 3112  df-rab 3114  df-v 3439  df-sbc 3707  df-csb 3812  df-dif 3862  df-un 3864  df-in 3866  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4212  df-if 4382  df-pw 4455  df-sn 4473  df-pr 4475  df-tp 4477  df-op 4479  df-uni 4746  df-iun 4827  df-br 4963  df-opab 5025  df-mpt 5042  df-tr 5064  df-id 5348  df-eprel 5353  df-po 5362  df-so 5363  df-fr 5402  df-we 5404  df-xp 5449  df-rel 5450  df-cnv 5451  df-co 5452  df-dm 5453  df-rn 5454  df-res 5455  df-ima 5456  df-pred 6023  df-ord 6069  df-on 6070  df-lim 6071  df-suc 6072  df-iota 6189  df-fun 6227  df-fn 6228  df-f 6229  df-f1 6230  df-fo 6231  df-f1o 6232  df-fv 6233  df-riota 6977  df-ov 7019  df-oprab 7020  df-mpo 7021  df-om 7437  df-1st 7545  df-2nd 7546  df-wrecs 7798  df-recs 7860  df-rdg 7898  df-er 8139  df-en 8358  df-dom 8359  df-sdom 8360  df-pnf 10523  df-mnf 10524  df-xr 10525  df-ltxr 10526  df-le 10527  df-sub 10719  df-neg 10720  df-nn 11487  df-n0 11746  df-z 11830  df-uz 12094  df-xneg 12357  df-fz 12743
This theorem is referenced by:  monoord2xr  41303
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