Theorem rpnnen1lem6 13006

Description: Lemma for rpnnen1 13007. (Contributed by Mario Carneiro, 12-May-2013.) (Revised by NM, 15-Aug-2021.) (Proof modification is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
rpnnen1lem.1	⊢ 𝑇 = {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛 / 𝑘) < 𝑥}
rpnnen1lem.2	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑘 ∈ ℕ ↦ (sup(𝑇, ℝ, < ) / 𝑘)))
rpnnen1lem.n	⊢ ℕ ∈ V
rpnnen1lem.q	⊢ ℚ ∈ V

Assertion

Ref	Expression
rpnnen1lem6	⊢ ℝ ≼ (ℚ ↑m ℕ)

Distinct variable groups:   𝑘,𝐹,𝑛,𝑥   𝑇,𝑛

Allowed substitution hints:   𝑇(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem rpnnen1lem6

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ovex 7444	. 2 ⊢ (ℚ ↑m ℕ) ∈ V
2		rpnnen1lem.1	. . . 4 ⊢ 𝑇 = {𝑛 ∈ ℤ ∣ (𝑛 / 𝑘) < 𝑥}
3		rpnnen1lem.2	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ (𝑘 ∈ ℕ ↦ (sup(𝑇, ℝ, < ) / 𝑘)))
4		rpnnen1lem.n	. . . 4 ⊢ ℕ ∈ V
5		rpnnen1lem.q	. . . 4 ⊢ ℚ ∈ V
6	2, 3, 4, 5	rpnnen1lem1 13002	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (𝐹‘𝑥) ∈ (ℚ ↑m ℕ))
7		rneq 5927	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) → ran (𝐹‘𝑥) = ran (𝐹‘𝑦))
8	7	supeq1d 9406	. . . . 5 ⊢ ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) → sup(ran (𝐹‘𝑥), ℝ, < ) = sup(ran (𝐹‘𝑦), ℝ, < ))
9	2, 3, 4, 5	rpnnen1lem5 13005	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → sup(ran (𝐹‘𝑥), ℝ, < ) = 𝑥)
10		fveq2 6882	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦))
11	10	rneqd 5929	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ran (𝐹‘𝑥) = ran (𝐹‘𝑦))
12	11	supeq1d 9406	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → sup(ran (𝐹‘𝑥), ℝ, < ) = sup(ran (𝐹‘𝑦), ℝ, < ))
13		id 23	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝑥 = 𝑦)
14	12, 13	eqeq12d 2785	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (sup(ran (𝐹‘𝑥), ℝ, < ) = 𝑥 ↔ sup(ran (𝐹‘𝑦), ℝ, < ) = 𝑦))
15	14, 9	vtoclga 3548	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → sup(ran (𝐹‘𝑦), ℝ, < ) = 𝑦)
16	9, 15	eqeqan12d 2783	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (sup(ran (𝐹‘𝑥), ℝ, < ) = sup(ran (𝐹‘𝑦), ℝ, < ) ↔ 𝑥 = 𝑦))
17	8, 16	imbitrid 247	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
18	17, 10	impbid1 228	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
19	6, 18	dom2 8992	. 2 ⊢ ((ℚ ↑m ℕ) ∈ V → ℝ ≼ (ℚ ↑m ℕ))
20	1, 19	ax-mp 5	1 ⊢ ℝ ≼ (ℚ ↑m ℕ)

Syntax hints:   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  {crab 3422  Vcvv 3461   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194  ran crn 5663  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411   ↑_m cmap 8824   ≼ cdom 8941  supcsup 9400  ℝcr 11099   < clt 11243   / cdiv 11871  ℕcn 12233  ℤcz 12591  ℚcq 12972

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-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178

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-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3423  df-v 3463  df-sbc 3752  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-er 8694  df-map 8826  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-sup 9402  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-n0 12505  df-z 12592  df-q 12973

This theorem is referenced by:  rpnnen1  13007