Theorem rexanuz3 45701

Description: Combine two different upper integer properties into one, for a single integer. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
rexanuz3.1	⊢ Ⅎ𝑗𝜑
rexanuz3.2	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
rexanuz3.3	⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜒)
rexanuz3.4	⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜓)
rexanuz3.5	⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝜒 ↔ 𝜃))
rexanuz3.6	⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝜓 ↔ 𝜏))

Assertion

Ref	Expression
rexanuz3	⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝜃 ∧ 𝜏))

Distinct variable groups:   𝑗,𝑀   𝑗,𝑍,𝑘   𝜒,𝑗   𝜓,𝑗   𝜏,𝑘   𝜃,𝑘

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑗,𝑘)   𝜓(𝑘)   𝜒(𝑘)   𝜃(𝑗)   𝜏(𝑗)   𝑀(𝑘)

Proof of Theorem rexanuz3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		rexanuz3.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜒)
2		rexanuz3.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜓)
3	1, 2	jca 520	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜒 ∧ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜓))
4		rexanuz3.2	. . . 4 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
5	4	rexanuz2 15397	. . 3 ⊢ (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓) ↔ (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜒 ∧ ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)𝜓))
6	3, 5	sylibr 237	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓))
7		rexanuz3.1	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑗𝜑
8	4	eleq2i 2861	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑍 ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
9	8	biimpi 219	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑍 → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
10		eluzelz 12868	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
11		uzid 12873	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 ∈ ℤ → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑗))
12	9, 10, 11	3syl 19	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 ∈ 𝑍 → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑗))
13	12	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓)) → 𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑗))
14		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓)) → ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓))
15		rexanuz3.5	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝜒 ↔ 𝜃))
16		rexanuz3.6	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝜓 ↔ 𝜏))
17	15, 16	anbi12d 643	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜒 ∧ 𝜓) ↔ (𝜃 ∧ 𝜏)))
18	17	rspcva 3588	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑗) ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓)) → (𝜃 ∧ 𝜏))
19	13, 14, 18	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ ((𝑗 ∈ 𝑍 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓)) → (𝜃 ∧ 𝜏))
20	19	adantll 726	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓)) → (𝜃 ∧ 𝜏))
21	20	ex 417	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑍) → (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓) → (𝜃 ∧ 𝜏)))
22	21	ex 417	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑗 ∈ 𝑍 → (∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓) → (𝜃 ∧ 𝜏))))
23	7, 22	reximdai 3273	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑗 ∈ 𝑍 ∀𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗)(𝜒 ∧ 𝜓) → ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝜃 ∧ 𝜏)))
24	6, 23	mpd 16	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑗 ∈ 𝑍 (𝜃 ∧ 𝜏))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1567  Ⅎwnf 1810   ∈ wcel 2149  ∀wral 3085  ∃wrex 3095  ‘cfv 6534  ℤcz 12587  ℤ_≥cuz 12858

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-id 5554  df-po 5567  df-so 5568  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-ov 7411  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-neg 11440  df-z 12588  df-uz 12859

This theorem is referenced by:  smflimlem4  47375