MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ruclem6 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ruclem6 16174
Description: Lemma for ruc 16182. Domain and codomain of the interval sequence. (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
ruc.1 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„)
ruc.2 (πœ‘ β†’ 𝐷 = (π‘₯ ∈ (ℝ Γ— ℝ), 𝑦 ∈ ℝ ↦ ⦋(((1st β€˜π‘₯) + (2nd β€˜π‘₯)) / 2) / π‘šβ¦Œif(π‘š < 𝑦, ⟨(1st β€˜π‘₯), π‘šβŸ©, ⟨((π‘š + (2nd β€˜π‘₯)) / 2), (2nd β€˜π‘₯)⟩)))
ruc.4 𝐢 = ({⟨0, ⟨0, 1⟩⟩} βˆͺ 𝐹)
ruc.5 𝐺 = seq0(𝐷, 𝐢)
Assertion
Ref Expression
ruclem6 (πœ‘ β†’ 𝐺:β„•0⟢(ℝ Γ— ℝ))
Distinct variable groups:   π‘₯,π‘š,𝑦,𝐹   π‘š,𝐺,π‘₯,𝑦
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘₯,𝑦,π‘š)   𝐢(π‘₯,𝑦,π‘š)   𝐷(π‘₯,𝑦,π‘š)

Proof of Theorem ruclem6
Dummy variables 𝑀 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ruc.5 . . . . . . 7 𝐺 = seq0(𝐷, 𝐢)
21fveq1i 6889 . . . . . 6 (πΊβ€˜0) = (seq0(𝐷, 𝐢)β€˜0)
3 0z 12565 . . . . . . 7 0 ∈ β„€
4 seq1 13975 . . . . . . 7 (0 ∈ β„€ β†’ (seq0(𝐷, 𝐢)β€˜0) = (πΆβ€˜0))
53, 4ax-mp 5 . . . . . 6 (seq0(𝐷, 𝐢)β€˜0) = (πΆβ€˜0)
62, 5eqtri 2760 . . . . 5 (πΊβ€˜0) = (πΆβ€˜0)
7 ruc.1 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„)
8 ruc.2 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐷 = (π‘₯ ∈ (ℝ Γ— ℝ), 𝑦 ∈ ℝ ↦ ⦋(((1st β€˜π‘₯) + (2nd β€˜π‘₯)) / 2) / π‘šβ¦Œif(π‘š < 𝑦, ⟨(1st β€˜π‘₯), π‘šβŸ©, ⟨((π‘š + (2nd β€˜π‘₯)) / 2), (2nd β€˜π‘₯)⟩)))
9 ruc.4 . . . . . 6 𝐢 = ({⟨0, ⟨0, 1⟩⟩} βˆͺ 𝐹)
107, 8, 9, 1ruclem4 16173 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (πΊβ€˜0) = ⟨0, 1⟩)
116, 10eqtr3id 2786 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΆβ€˜0) = ⟨0, 1⟩)
12 0re 11212 . . . . 5 0 ∈ ℝ
13 1re 11210 . . . . 5 1 ∈ ℝ
14 opelxpi 5712 . . . . 5 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) β†’ ⟨0, 1⟩ ∈ (ℝ Γ— ℝ))
1512, 13, 14mp2an 690 . . . 4 ⟨0, 1⟩ ∈ (ℝ Γ— ℝ)
1611, 15eqeltrdi 2841 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΆβ€˜0) ∈ (ℝ Γ— ℝ))
17 1st2nd2 8010 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) β†’ 𝑧 = ⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)⟩)
1817ad2antrl 726 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ 𝑧 = ⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)⟩)
1918oveq1d 7420 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ (𝑧𝐷𝑀) = (⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€))
207adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ 𝐹:β„•βŸΆβ„)
218adantr 481 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ 𝐷 = (π‘₯ ∈ (ℝ Γ— ℝ), 𝑦 ∈ ℝ ↦ ⦋(((1st β€˜π‘₯) + (2nd β€˜π‘₯)) / 2) / π‘šβ¦Œif(π‘š < 𝑦, ⟨(1st β€˜π‘₯), π‘šβŸ©, ⟨((π‘š + (2nd β€˜π‘₯)) / 2), (2nd β€˜π‘₯)⟩)))
22 xp1st 8003 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) β†’ (1st β€˜π‘§) ∈ ℝ)
2322ad2antrl 726 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ (1st β€˜π‘§) ∈ ℝ)
24 xp2nd 8004 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) β†’ (2nd β€˜π‘§) ∈ ℝ)
2524ad2antrl 726 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ (2nd β€˜π‘§) ∈ ℝ)
26 simprr 771 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ 𝑀 ∈ ℝ)
27 eqid 2732 . . . . . 6 (1st β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€)) = (1st β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€))
28 eqid 2732 . . . . . 6 (2nd β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€)) = (2nd β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€))
2920, 21, 23, 25, 26, 27, 28ruclem1 16170 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ ((⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€) ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ (1st β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€)) = if((((1st β€˜π‘§) + (2nd β€˜π‘§)) / 2) < 𝑀, (1st β€˜π‘§), (((((1st β€˜π‘§) + (2nd β€˜π‘§)) / 2) + (2nd β€˜π‘§)) / 2)) ∧ (2nd β€˜(⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€)) = if((((1st β€˜π‘§) + (2nd β€˜π‘§)) / 2) < 𝑀, (((1st β€˜π‘§) + (2nd β€˜π‘§)) / 2), (2nd β€˜π‘§))))
3029simp1d 1142 . . . 4 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ (⟨(1st β€˜π‘§), (2nd β€˜π‘§)βŸ©π·π‘€) ∈ (ℝ Γ— ℝ))
3119, 30eqeltrd 2833 . . 3 ((πœ‘ ∧ (𝑧 ∈ (ℝ Γ— ℝ) ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) β†’ (𝑧𝐷𝑀) ∈ (ℝ Γ— ℝ))
32 nn0uz 12860 . . 3 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
33 0zd 12566 . . 3 (πœ‘ β†’ 0 ∈ β„€)
34 0p1e1 12330 . . . . . . 7 (0 + 1) = 1
3534fveq2i 6891 . . . . . 6 (β„€β‰₯β€˜(0 + 1)) = (β„€β‰₯β€˜1)
36 nnuz 12861 . . . . . 6 β„• = (β„€β‰₯β€˜1)
3735, 36eqtr4i 2763 . . . . 5 (β„€β‰₯β€˜(0 + 1)) = β„•
3837eleq2i 2825 . . . 4 (𝑧 ∈ (β„€β‰₯β€˜(0 + 1)) ↔ 𝑧 ∈ β„•)
399equncomi 4154 . . . . . . . 8 𝐢 = (𝐹 βˆͺ {⟨0, ⟨0, 1⟩⟩})
4039fveq1i 6889 . . . . . . 7 (πΆβ€˜π‘§) = ((𝐹 βˆͺ {⟨0, ⟨0, 1⟩⟩})β€˜π‘§)
41 nnne0 12242 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ β„• β†’ 𝑧 β‰  0)
4241necomd 2996 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ β„• β†’ 0 β‰  𝑧)
43 fvunsn 7173 . . . . . . . 8 (0 β‰  𝑧 β†’ ((𝐹 βˆͺ {⟨0, ⟨0, 1⟩⟩})β€˜π‘§) = (πΉβ€˜π‘§))
4442, 43syl 17 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ β„• β†’ ((𝐹 βˆͺ {⟨0, ⟨0, 1⟩⟩})β€˜π‘§) = (πΉβ€˜π‘§))
4540, 44eqtrid 2784 . . . . . 6 (𝑧 ∈ β„• β†’ (πΆβ€˜π‘§) = (πΉβ€˜π‘§))
4645adantl 482 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ β„•) β†’ (πΆβ€˜π‘§) = (πΉβ€˜π‘§))
477ffvelcdmda 7083 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ β„•) β†’ (πΉβ€˜π‘§) ∈ ℝ)
4846, 47eqeltrd 2833 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ β„•) β†’ (πΆβ€˜π‘§) ∈ ℝ)
4938, 48sylan2b 594 . . 3 ((πœ‘ ∧ 𝑧 ∈ (β„€β‰₯β€˜(0 + 1))) β†’ (πΆβ€˜π‘§) ∈ ℝ)
5016, 31, 32, 33, 49seqf2 13983 . 2 (πœ‘ β†’ seq0(𝐷, 𝐢):β„•0⟢(ℝ Γ— ℝ))
511feq1i 6705 . 2 (𝐺:β„•0⟢(ℝ Γ— ℝ) ↔ seq0(𝐷, 𝐢):β„•0⟢(ℝ Γ— ℝ))
5250, 51sylibr 233 1 (πœ‘ β†’ 𝐺:β„•0⟢(ℝ Γ— ℝ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  β¦‹csb 3892   βˆͺ cun 3945  ifcif 4527  {csn 4627  βŸ¨cop 4633   class class class wbr 5147   Γ— cxp 5673  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∈ cmpo 7407  1st c1st 7969  2nd c2nd 7970  β„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11244   / cdiv 11867  β„•cn 12208  2c2 12263  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„€β‰₯cuz 12818  seqcseq 13962
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-seq 13963
This theorem is referenced by:  ruclem8  16176  ruclem9  16177  ruclem10  16178  ruclem11  16179  ruclem12  16180
  Copyright terms: Public domain W3C validator