Theorem ssfzunsnext 13574

Description: A subset of a finite sequence of integers extended by an integer is a subset of a (possibly extended) finite sequence of integers. (Contributed by AV, 13-Nov-2021.)

Assertion

Ref	Expression
ssfzunsnext	⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑆 ∪ {𝐼}) ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))

Proof of Theorem ssfzunsnext

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 486	. . 3 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁))
2		simp3 1151	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝐼 ∈ ℤ)
3		simp1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
4	2, 3	ifcld 4527	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
5	4	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
6		simp2 1150	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
7	6, 2	ifcld 4527	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
8	7	adantr 484	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
9		elfzelz 13529	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
10	9	adantl 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
11	4	zred 12677	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℝ)
12	11	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℝ)
13		zre 12572	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
14	13	3ad2ant1 1146	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℝ)
15	14	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
16	9	zred 12677	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ ℝ)
17	16	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℝ)
18		zre 12572	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐼 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ℝ)
19	13, 18	anim12i 622	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
20	19	ancomd 465	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
21	20	3adant2 1144	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
22	21	adantr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
23		min2 13193	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑀)
24	22, 23	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑀)
25		elfzle1 13532	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ≤ 𝑘)
26	25	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀 ≤ 𝑘)
27	12, 15, 17, 24, 26	letrd 11340	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑘)
28		zre 12572	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
29	28	3ad2ant2 1147	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
30	29	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
31	7	zred 12677	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℝ)
32	31	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℝ)
33		elfzle2 13533	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ≤ 𝑁)
34	33	adantl 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ≤ 𝑁)
35	28, 18	anim12i 622	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
36	35	3adant1 1143	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
37	36	ancomd 465	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
38		max2 13190	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝑁 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
39	37, 38	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
40	39	adantr 484	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
41	17, 30, 32, 34, 40	letrd 11340	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
42	5, 8, 10, 27, 41	elfzd 13520	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
43	42	ex 416	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))))
44	43	ssrdv 3942	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀...𝑁) ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
45	44	adantl 485	. . 3 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑀...𝑁) ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
46	1, 45	sstrd 3946	. 2 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝑆 ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
47	4	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
48	7	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
49	2	adantl 485	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ∈ ℤ)
50	19	3adant2 1144	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
51	50	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
52	51	ancomd 465	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
53		min1 13192	. . . . 5 ⊢ ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼)
54	52, 53	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼)
55	36	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
56	55	ancomd 465	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
57		max1 13188	. . . . 5 ⊢ ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝐼 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
58	56, 57	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ≤ if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼))
59	47, 48, 49, 54, 58	elfzd 13520	. . 3 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ∈ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
60	59	snssd 4745	. 2 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → {𝐼} ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))
61	46, 60	unssd 4144	1 ⊢ ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑆 ∪ {𝐼}) ⊆ (if(𝐼 ≤ 𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝐼)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1098   ∈ wcel 2142   ∪ cun 3902   ⊆ wss 3904  ifcif 4480  {csn 4582   class class class wbr 5100  (class class class)co 7396  ℝcr 11072   ≤ cle 11217  ℤcz 12568  ...cfz 13512

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-id 5542  df-po 5555  df-so 5556  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-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-er 8678  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-neg 11417  df-z 12569  df-uz 12840  df-fz 13513

This theorem is referenced by:  ssfzunsn  13575  setsstruct2  17210