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Theorem monoord2xrv 44194
Description: Ordering relation for a monotonic sequence, decreasing case. (Contributed by Glauco Siliprandi, 13-Feb-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
monoord2xrv.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
monoord2xrv.x ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
monoord2xrv.l ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
Assertion
Ref Expression
monoord2xrv (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€))
Distinct variable groups:   π‘˜,𝐹   π‘˜,𝑀   π‘˜,𝑁   πœ‘,π‘˜

Proof of Theorem monoord2xrv
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 monoord2xrv.n . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€))
2 monoord2xrv.x . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
32xnegcld 13279 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
43fmpttd 7115 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜)):(𝑀...𝑁)βŸΆβ„*)
54ffvelcdmda 7087 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) ∈ ℝ*)
6 monoord2xrv.l . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
76ralrimiva 3147 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))(πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜))
8 fvoveq1 7432 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) = (πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
9 fveq2 6892 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑛 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘›))
108, 9breq12d 5162 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((πΉβ€˜(π‘˜ + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘˜) ↔ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›)))
1110cbvralvw 3235 . . . . . . . 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 3249 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›))
14 fzp1elp1 13554 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)))
1514adantl 483 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)))
16 eluzelz 12832 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑁 ∈ β„€)
171, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„€)
1817zcnd 12667 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„‚)
19 ax-1cn 11168 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ β„‚
20 npcan 11469 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
2118, 19, 20sylancl 587 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ ((𝑁 βˆ’ 1) + 1) = 𝑁)
2221oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2322adantr 482 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
2415, 23eleqtrd 2836 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁))
252ralrimiva 3147 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
2625adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ*)
27 fveq2 6892 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
2827eleq1d 2819 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* ↔ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*))
2928rspcv 3609 . . . . . . . 8 ((𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*))
3024, 26, 29sylc 65 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ*)
31 fzssp1 13544 . . . . . . . . . 10 (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) βŠ† (𝑀...((𝑁 βˆ’ 1) + 1))
3231, 22sseqtrid 4035 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1)) βŠ† (𝑀...𝑁))
3332sselda 3983 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))
349eleq1d 2819 . . . . . . . . 9 (π‘˜ = 𝑛 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* ↔ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ*))
3534rspcv 3609 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ*))
3633, 26, 35sylc 65 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ*)
37 xleneg 13197 . . . . . . 7 (((πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ ℝ* ∧ (πΉβ€˜π‘›) ∈ ℝ*) β†’ ((πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›) ↔ -𝑒(πΉβ€˜π‘›) ≀ -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1))))
3830, 36, 37syl2anc 585 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ≀ (πΉβ€˜π‘›) ↔ -𝑒(πΉβ€˜π‘›) ≀ -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1))))
3913, 38mpbid 231 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘›) ≀ -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
409xnegeqd 44147 . . . . . . 7 (π‘˜ = 𝑛 β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜) = -𝑒(πΉβ€˜π‘›))
41 eqid 2733 . . . . . . 7 (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜)) = (π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))
42 xnegex 13187 . . . . . . 7 -𝑒(πΉβ€˜π‘›) ∈ V
4340, 41, 42fvmpt 6999 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) = -𝑒(πΉβ€˜π‘›))
4433, 43syl 17 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) = -𝑒(πΉβ€˜π‘›))
4527xnegeqd 44147 . . . . . . 7 (π‘˜ = (𝑛 + 1) β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜) = -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
46 xnegex 13187 . . . . . . 7 -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1)) ∈ V
4745, 41, 46fvmpt 6999 . . . . . 6 ((𝑛 + 1) ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)) = -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
4824, 47syl 17 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)) = -𝑒(πΉβ€˜(𝑛 + 1)))
4939, 44, 483brtr4d 5181 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...(𝑁 βˆ’ 1))) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘›) ≀ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜(𝑛 + 1)))
501, 5, 49monoordxrv 44192 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) ≀ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘))
51 eluzfz1 13508 . . . . 5 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
521, 51syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
53 fveq2 6892 . . . . . 6 (π‘˜ = 𝑀 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘€))
5453xnegeqd 44147 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑀 β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜) = -𝑒(πΉβ€˜π‘€))
55 xnegex 13187 . . . . 5 -𝑒(πΉβ€˜π‘€) ∈ V
5654, 41, 55fvmpt 6999 . . . 4 (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) = -𝑒(πΉβ€˜π‘€))
5752, 56syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘€) = -𝑒(πΉβ€˜π‘€))
58 eluzfz2 13509 . . . . 5 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜π‘€) β†’ 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
591, 58syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
60 fveq2 6892 . . . . . 6 (π‘˜ = 𝑁 β†’ (πΉβ€˜π‘˜) = (πΉβ€˜π‘))
6160xnegeqd 44147 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑁 β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜) = -𝑒(πΉβ€˜π‘))
62 xnegex 13187 . . . . 5 -𝑒(πΉβ€˜π‘) ∈ V
6361, 41, 62fvmpt 6999 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘) = -𝑒(πΉβ€˜π‘))
6459, 63syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁) ↦ -𝑒(πΉβ€˜π‘˜))β€˜π‘) = -𝑒(πΉβ€˜π‘))
6550, 57, 643brtr3d 5180 . 2 (πœ‘ β†’ -𝑒(πΉβ€˜π‘€) ≀ -𝑒(πΉβ€˜π‘))
6660eleq1d 2819 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑁 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* ↔ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ*))
6766rspcv 3609 . . . 4 (𝑁 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ*))
6859, 25, 67sylc 65 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ*)
6953eleq1d 2819 . . . . 5 (π‘˜ = 𝑀 β†’ ((πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* ↔ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ*))
7069rspcv 3609 . . . 4 (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) β†’ (βˆ€π‘˜ ∈ (𝑀...𝑁)(πΉβ€˜π‘˜) ∈ ℝ* β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ*))
7152, 25, 70sylc 65 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ*)
72 xleneg 13197 . . 3 (((πΉβ€˜π‘) ∈ ℝ* ∧ (πΉβ€˜π‘€) ∈ ℝ*) β†’ ((πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€) ↔ -𝑒(πΉβ€˜π‘€) ≀ -𝑒(πΉβ€˜π‘)))
7368, 71, 72syl2anc 585 . 2 (πœ‘ β†’ ((πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€) ↔ -𝑒(πΉβ€˜π‘€) ≀ -𝑒(πΉβ€˜π‘)))
7465, 73mpbird 257 1 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ≀ (πΉβ€˜π‘€))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3062   class class class wbr 5149   ↦ cmpt 5232  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„‚cc 11108  1c1 11111   + caddc 11113  β„*cxr 11247   ≀ cle 11249   βˆ’ cmin 11444  β„€cz 12558  β„€β‰₯cuz 12822  -𝑒cxne 13089  ...cfz 13484
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-xneg 13092  df-fz 13485
This theorem is referenced by:  monoord2xr  44195
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