Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  monotuz Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem monotuz 43886
Description: A function defined on an upper set of integers which increases at every adjacent pair is globally strictly monotonic by induction. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
monotuz.1 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) → 𝐹 < 𝐺)
monotuz.2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℝ)
monotuz.3 𝐻 = (ℤ≥‘𝐼)
monotuz.4 (𝑥 = (𝑦 + 1) → 𝐶 = 𝐺)
monotuz.5 (𝑥 = 𝑦 → 𝐶 = 𝐹)
monotuz.6 (𝑥 = 𝐴 → 𝐶 = 𝐷)
monotuz.7 (𝑥 = 𝐵 → 𝐶 = 𝐸)
Assertion
Ref Expression
monotuz ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐵 ∈ 𝐻)) → (𝐴 < 𝐵 ↔ 𝐷 < 𝐸))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦   𝑦,𝐶   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝐸,𝑦   𝑥,𝐹   𝑥,𝐺   𝑥,𝐻,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝐹(𝑦)   𝐺(𝑦)   𝐼(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem monotuz
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 csbeq1 3849 . . 3 (𝑎 = 𝑏 → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶)
2 csbeq1 3849 . . 3 (𝑎 = 𝐴 → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝐴 / 𝑥⦌𝐶)
3 csbeq1 3849 . . 3 (𝑎 = 𝐵 → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝐵 / 𝑥⦌𝐶)
4 monotuz.3 . . . 4 𝐻 = (ℤ≥‘𝐼)
5 uzssz 12956 . . . . 5 (ℤ≥‘𝐼) ⊆ ℤ
6 zssre 12670 . . . . 5 ℤ ⊆ ℝ
75, 6sstri 3939 . . . 4 (ℤ≥‘𝐼) ⊆ ℝ
84, 7eqsstri 3976 . . 3 𝐻 ⊆ ℝ
9 nfv 1947 . . . . 5 Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻)
10 nfcsb1v 3870 . . . . . 6 Ⅎ𝑥⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶
1110nfel1 2938 . . . . 5 Ⅎ𝑥⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ
129, 11nfim 1929 . . . 4 Ⅎ𝑥((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
13 eleq1 2848 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑎 → (𝑥 ∈ 𝐻 ↔ 𝑎 ∈ 𝐻))
1413anbi2d 642 . . . . 5 (𝑥 = 𝑎 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻)))
15 csbeq1a 3860 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑎 → 𝐶 = ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶)
1615eleq1d 2845 . . . . 5 (𝑥 = 𝑎 → (𝐶 ∈ ℝ ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ))
1714, 16imbi12d 347 . . . 4 (𝑥 = 𝑎 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℝ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)))
18 monotuz.2 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℝ)
1912, 17, 18chvarfv 2276 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
20 simpl 488 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ 𝑎 < 𝑏) → (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻))
2120adantlrr 734 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻))
224, 5eqsstri 3976 . . . . . . 7 𝐻 ⊆ ℤ
23 simplrl 789 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → 𝑎 ∈ 𝐻)
2422, 23sselid 3928 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → 𝑎 ∈ ℤ)
25 simplrr 790 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → 𝑏 ∈ 𝐻)
2622, 25sselid 3928 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → 𝑏 ∈ ℤ)
27 simpr 490 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → 𝑎 < 𝑏)
28 csbeq1 3849 . . . . . . . . 9 (𝑐 = (𝑎 + 1) → ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
2928breq2d 5114 . . . . . . . 8 (𝑐 = (𝑎 + 1) → (⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶))
3029imbi2d 343 . . . . . . 7 (𝑐 = (𝑎 + 1) → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
31 csbeq1 3849 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝑑 → ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)
3231breq2d 5114 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝑑 → (⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶))
3332imbi2d 343 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝑑 → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)))
34 csbeq1 3849 . . . . . . . . 9 (𝑐 = (𝑑 + 1) → ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
3534breq2d 5114 . . . . . . . 8 (𝑐 = (𝑑 + 1) → (⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶))
3635imbi2d 343 . . . . . . 7 (𝑐 = (𝑑 + 1) → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
37 csbeq1 3849 . . . . . . . . 9 (𝑐 = 𝑏 → ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶)
3837breq2d 5114 . . . . . . . 8 (𝑐 = 𝑏 → (⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶 ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶))
3938imbi2d 343 . . . . . . 7 (𝑐 = 𝑏 → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑐 / 𝑥⦌𝐶) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶)))
40 eleq1 2848 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑎 → (𝑦 ∈ 𝐻 ↔ 𝑎 ∈ 𝐻))
4140anbi2d 642 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑎 → ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) ↔ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻)))
42 vex 3454 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ V
43 monotuz.5 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → 𝐶 = 𝐹)
4442, 43csbie 3881 . . . . . . . . . . 11 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐶 = 𝐹
45 csbeq1 3849 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑎 → ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶)
4644, 45eqtr3id 2809 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑎 → 𝐹 = ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶)
47 ovex 7441 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 + 1) ∈ V
48 monotuz.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑦 + 1) → 𝐶 = 𝐺)
4947, 48csbie 3881 . . . . . . . . . . 11 ⦋(𝑦 + 1) / 𝑥⦌𝐶 = 𝐺
50 oveq1 7415 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑎 → (𝑦 + 1) = (𝑎 + 1))
5150csbeq1d 3850 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑎 → ⦋(𝑦 + 1) / 𝑥⦌𝐶 = ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
5249, 51eqtr3id 2809 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑎 → 𝐺 = ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
5346, 52breq12d 5115 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑎 → (𝐹 < 𝐺 ↔ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶))
5441, 53imbi12d 347 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑎 → (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) → 𝐹 < 𝐺) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
55 monotuz.1 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) → 𝐹 < 𝐺)
5654, 55vtoclg 3517 . . . . . . 7 (𝑎 ∈ ℤ → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑎 + 1) / 𝑥⦌𝐶))
57193ad2ant2 1152 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
58 simp2l 1218 . . . . . . . . . . 11 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝜑)
59 zre 12667 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 ∈ ℤ → 𝑎 ∈ ℝ)
60593ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → 𝑎 ∈ ℝ)
61 zre 12667 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑑 ∈ ℤ → 𝑑 ∈ ℝ)
62613ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → 𝑑 ∈ ℝ)
63 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → 𝑎 < 𝑑)
6460, 62, 63ltled 11430 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → 𝑎 ≤ 𝑑)
65643ad2ant1 1151 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑎 ≤ 𝑑)
66 simp11 1222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑎 ∈ ℤ)
67 simp12 1223 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑑 ∈ ℤ)
68 eluz 12949 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ) → (𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝑎) ↔ 𝑎 ≤ 𝑑))
6966, 67, 68syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → (𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝑎) ↔ 𝑎 ≤ 𝑑))
7065, 69mpbird 260 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝑎))
71 simp2r 1219 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑎 ∈ 𝐻)
7271, 4eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑎 ∈ (ℤ≥‘𝐼))
73 uztrn 12953 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝑎) ∧ 𝑎 ∈ (ℤ≥‘𝐼)) → 𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝐼))
7470, 72, 73syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝐼))
7574, 4eleqtrrdi 2871 . . . . . . . . . . 11 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → 𝑑 ∈ 𝐻)
76 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻)
77 nfcsb1v 3870 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶
7877nfel1 2938 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ
7976, 78nfim 1929 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑥((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
80 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑑 → (𝑥 ∈ 𝐻 ↔ 𝑑 ∈ 𝐻))
8180anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑑 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ (𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻)))
82 csbeq1a 3860 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑑 → 𝐶 = ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)
8382eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑑 → (𝐶 ∈ ℝ ↔ ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ))
8481, 83imbi12d 347 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑑 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℝ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)))
8579, 84, 18chvarfv 2276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
8658, 75, 85syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
87 peano2uz 12998 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑑 ∈ (ℤ≥‘𝐼) → (𝑑 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝐼))
8874, 87syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → (𝑑 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝐼))
8988, 4eleqtrrdi 2871 . . . . . . . . . . 11 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → (𝑑 + 1) ∈ 𝐻)
90 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻)
91 nfcsb1v 3870 . . . . . . . . . . . . . 14 Ⅎ𝑥⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶
9291nfel1 2938 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑥⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ
9390, 92nfim 1929 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑥((𝜑 ∧ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻) → ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
94 ovex 7441 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 + 1) ∈ V
95 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝑑 + 1) → (𝑥 ∈ 𝐻 ↔ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻))
9695anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑑 + 1) → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) ↔ (𝜑 ∧ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻)))
97 csbeq1a 3860 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (𝑑 + 1) → 𝐶 = ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
9897eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝑑 + 1) → (𝐶 ∈ ℝ ↔ ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ))
9996, 98imbi12d 347 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑑 + 1) → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐻) → 𝐶 ∈ ℝ) ↔ ((𝜑 ∧ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻) → ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)))
10093, 94, 99, 18vtoclf 3525 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑑 + 1) ∈ 𝐻) → ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
10158, 89, 100syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶 ∈ ℝ)
102 simp3 1156 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)
103 nfv 1947 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑦((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
104 eleq1 2848 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = 𝑑 → (𝑦 ∈ 𝐻 ↔ 𝑑 ∈ 𝐻))
105104anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑑 → ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) ↔ (𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻)))
106 csbeq1 3849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑑 → ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐶 = ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)
10744, 106eqtr3id 2809 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = 𝑑 → 𝐹 = ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶)
108 oveq1 7415 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑑 → (𝑦 + 1) = (𝑑 + 1))
109108csbeq1d 3850 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑑 → ⦋(𝑦 + 1) / 𝑥⦌𝐶 = ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
11049, 109eqtr3id 2809 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = 𝑑 → 𝐺 = ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
111107, 110breq12d 5115 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑑 → (𝐹 < 𝐺 ↔ ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶))
112105, 111imbi12d 347 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑑 → (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻) → 𝐹 < 𝐺) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
113103, 112, 55chvarfv 2276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐻) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
11458, 75, 113syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
11557, 86, 101, 102, 114lttrd 11443 . . . . . . . . 9 (((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) ∧ (𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) ∧ ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)
1161153exp 1137 . . . . . . . 8 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → (⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶 → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
117116a2d 30 . . . . . . 7 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑑 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑑) → (((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑑 / 𝑥⦌𝐶) → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋(𝑑 + 1) / 𝑥⦌𝐶)))
11830, 33, 36, 39, 56, 117uzind2 12762 . . . . . 6 ((𝑎 ∈ ℤ ∧ 𝑏 ∈ ℤ ∧ 𝑎 < 𝑏) → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶))
11924, 26, 27, 118syl3anc 1398 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝐻) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶))
12021, 119mpd 16 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) ∧ 𝑎 < 𝑏) → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶)
121120ex 418 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑎 ∈ 𝐻 ∧ 𝑏 ∈ 𝐻)) → (𝑎 < 𝑏 → ⦋𝑎 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝑏 / 𝑥⦌𝐶))
1221, 2, 3, 8, 19, 121ltord1 11812 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐵 ∈ 𝐻)) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ⦋𝐴 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝐵 / 𝑥⦌𝐶))
123 nfcvd 2923 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝐻 → Ⅎ𝑥𝐷)
124 monotuz.6 . . . . 5 (𝑥 = 𝐴 → 𝐶 = 𝐷)
125123, 124csbiegf 3879 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝐻 → ⦋𝐴 / 𝑥⦌𝐶 = 𝐷)
126 nfcvd 2923 . . . . 5 (𝐵 ∈ 𝐻 → Ⅎ𝑥𝐸)
127 monotuz.7 . . . . 5 (𝑥 = 𝐵 → 𝐶 = 𝐸)
128126, 127csbiegf 3879 . . . 4 (𝐵 ∈ 𝐻 → ⦋𝐵 / 𝑥⦌𝐶 = 𝐸)
129125, 128breqan12d 5118 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐵 ∈ 𝐻) → (⦋𝐴 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝐵 / 𝑥⦌𝐶 ↔ 𝐷 < 𝐸))
130129adantl 487 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐵 ∈ 𝐻)) → (⦋𝐴 / 𝑥⦌𝐶 < ⦋𝐵 / 𝑥⦌𝐶 ↔ 𝐷 < 𝐸))
131122, 130bitrd 282 1 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ 𝐻 ∧ 𝐵 ∈ 𝐻)) → (𝐴 < 𝐵 ↔ 𝐷 < 𝐸))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ⦋csb 3846   class class class wbr 5102  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ℝcr 11171  1c1 11173   + caddc 11175   < clt 11315   ≤ cle 11316  ℤcz 12663  ℤ≥cuz 12935
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8695  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-nn 12306  df-n0 12577  df-z 12664  df-uz 12936
This theorem is used by:  ltrmynn0  43893  ltrmxnn0  43894
  Copyright terms: Public domain W3C validator