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

Theorem vdwmc 16918
Description: The predicate " The βŸ¨π‘…, π‘βŸ©-coloring 𝐹 contains a monochromatic AP of length 𝐾". (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwmc.1 𝑋 ∈ V
vdwmc.2 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•0)
vdwmc.3 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘…)
Assertion
Ref Expression
vdwmc (πœ‘ β†’ (𝐾 MonoAP 𝐹 ↔ βˆƒπ‘βˆƒπ‘Ž ∈ β„• βˆƒπ‘‘ ∈ β„• (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
Distinct variable groups:   π‘Ž,𝑐,𝑑,𝐹   𝐾,π‘Ž,𝑐,𝑑   πœ‘,𝑐
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘Ž,𝑑)   𝑅(π‘Ž,𝑐,𝑑)   𝑋(π‘Ž,𝑐,𝑑)

Proof of Theorem vdwmc
Dummy variables 𝑓 π‘˜ 𝑀 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 vdwmc.2 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•0)
2 vdwmc.3 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‹βŸΆπ‘…)
3 vdwmc.1 . . . 4 𝑋 ∈ V
4 fex 7230 . . . 4 ((𝐹:π‘‹βŸΆπ‘… ∧ 𝑋 ∈ V) β†’ 𝐹 ∈ V)
52, 3, 4sylancl 585 . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ V)
6 fveq2 6891 . . . . . . . 8 (π‘˜ = 𝐾 β†’ (APβ€˜π‘˜) = (APβ€˜πΎ))
76rneqd 5937 . . . . . . 7 (π‘˜ = 𝐾 β†’ ran (APβ€˜π‘˜) = ran (APβ€˜πΎ))
8 cnveq 5873 . . . . . . . . 9 (𝑓 = 𝐹 β†’ ◑𝑓 = ◑𝐹)
98imaeq1d 6058 . . . . . . . 8 (𝑓 = 𝐹 β†’ (◑𝑓 β€œ {𝑐}) = (◑𝐹 β€œ {𝑐}))
109pweqd 4619 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝐹 β†’ 𝒫 (◑𝑓 β€œ {𝑐}) = 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}))
117, 10ineqan12d 4214 . . . . . 6 ((π‘˜ = 𝐾 ∧ 𝑓 = 𝐹) β†’ (ran (APβ€˜π‘˜) ∩ 𝒫 (◑𝑓 β€œ {𝑐})) = (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
1211neeq1d 2999 . . . . 5 ((π‘˜ = 𝐾 ∧ 𝑓 = 𝐹) β†’ ((ran (APβ€˜π‘˜) ∩ 𝒫 (◑𝑓 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ… ↔ (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…))
1312exbidv 1923 . . . 4 ((π‘˜ = 𝐾 ∧ 𝑓 = 𝐹) β†’ (βˆƒπ‘(ran (APβ€˜π‘˜) ∩ 𝒫 (◑𝑓 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘(ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…))
14 df-vdwmc 16909 . . . 4 MonoAP = {βŸ¨π‘˜, π‘“βŸ© ∣ βˆƒπ‘(ran (APβ€˜π‘˜) ∩ 𝒫 (◑𝑓 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…}
1513, 14brabga 5534 . . 3 ((𝐾 ∈ β„•0 ∧ 𝐹 ∈ V) β†’ (𝐾 MonoAP 𝐹 ↔ βˆƒπ‘(ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…))
161, 5, 15syl2anc 583 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐾 MonoAP 𝐹 ↔ βˆƒπ‘(ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…))
17 vdwapf 16912 . . . . 5 (𝐾 ∈ β„•0 β†’ (APβ€˜πΎ):(β„• Γ— β„•)βŸΆπ’« β„•)
18 ffn 6717 . . . . 5 ((APβ€˜πΎ):(β„• Γ— β„•)βŸΆπ’« β„• β†’ (APβ€˜πΎ) Fn (β„• Γ— β„•))
19 velpw 4607 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ 𝑧 βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐}))
20 sseq1 4007 . . . . . . 7 (𝑧 = ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) β†’ (𝑧 βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
2119, 20bitrid 283 . . . . . 6 (𝑧 = ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) β†’ (𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
2221rexrn 7088 . . . . 5 ((APβ€˜πΎ) Fn (β„• Γ— β„•) β†’ (βˆƒπ‘§ ∈ ran (APβ€˜πΎ)𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ βˆƒπ‘€ ∈ (β„• Γ— β„•)((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
231, 17, 18, 224syl 19 . . . 4 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘§ ∈ ran (APβ€˜πΎ)𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ βˆƒπ‘€ ∈ (β„• Γ— β„•)((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
24 elin 3964 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) ↔ (𝑧 ∈ ran (APβ€˜πΎ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
2524exbii 1849 . . . . 5 (βˆƒπ‘§ 𝑧 ∈ (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) ↔ βˆƒπ‘§(𝑧 ∈ ran (APβ€˜πΎ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
26 n0 4346 . . . . 5 ((ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘§ 𝑧 ∈ (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
27 df-rex 3070 . . . . 5 (βˆƒπ‘§ ∈ ran (APβ€˜πΎ)𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ βˆƒπ‘§(𝑧 ∈ ran (APβ€˜πΎ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
2825, 26, 273bitr4ri 304 . . . 4 (βˆƒπ‘§ ∈ ran (APβ€˜πΎ)𝑧 ∈ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ (ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ…)
29 fveq2 6891 . . . . . . 7 (𝑀 = βŸ¨π‘Ž, π‘‘βŸ© β†’ ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) = ((APβ€˜πΎ)β€˜βŸ¨π‘Ž, π‘‘βŸ©))
30 df-ov 7415 . . . . . . 7 (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) = ((APβ€˜πΎ)β€˜βŸ¨π‘Ž, π‘‘βŸ©)
3129, 30eqtr4di 2789 . . . . . 6 (𝑀 = βŸ¨π‘Ž, π‘‘βŸ© β†’ ((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) = (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑))
3231sseq1d 4013 . . . . 5 (𝑀 = βŸ¨π‘Ž, π‘‘βŸ© β†’ (((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
3332rexxp 5842 . . . 4 (βˆƒπ‘€ ∈ (β„• Γ— β„•)((APβ€˜πΎ)β€˜π‘€) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐}) ↔ βˆƒπ‘Ž ∈ β„• βˆƒπ‘‘ ∈ β„• (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐}))
3423, 28, 333bitr3g 313 . . 3 (πœ‘ β†’ ((ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘Ž ∈ β„• βˆƒπ‘‘ ∈ β„• (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
3534exbidv 1923 . 2 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘(ran (APβ€˜πΎ) ∩ 𝒫 (◑𝐹 β€œ {𝑐})) β‰  βˆ… ↔ βˆƒπ‘βˆƒπ‘Ž ∈ β„• βˆƒπ‘‘ ∈ β„• (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
3616, 35bitrd 279 1 (πœ‘ β†’ (𝐾 MonoAP 𝐹 ↔ βˆƒπ‘βˆƒπ‘Ž ∈ β„• βˆƒπ‘‘ ∈ β„• (π‘Ž(APβ€˜πΎ)𝑑) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝑐})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1540  βˆƒwex 1780   ∈ wcel 2105   β‰  wne 2939  βˆƒwrex 3069  Vcvv 3473   ∩ cin 3947   βŠ† wss 3948  βˆ…c0 4322  π’« cpw 4602  {csn 4628  βŸ¨cop 4634   class class class wbr 5148   Γ— cxp 5674  β—‘ccnv 5675  ran crn 5677   β€œ cima 5679   Fn wfn 6538  βŸΆwf 6539  β€˜cfv 6543  (class class class)co 7412  β„•cn 12219  β„•0cn0 12479  APcvdwa 16905   MonoAP cvdwm 16906
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7729  ax-cnex 11172  ax-resscn 11173  ax-1cn 11174  ax-icn 11175  ax-addcl 11176  ax-addrcl 11177  ax-mulcl 11178  ax-mulrcl 11179  ax-mulcom 11180  ax-addass 11181  ax-mulass 11182  ax-distr 11183  ax-i2m1 11184  ax-1ne0 11185  ax-1rid 11186  ax-rnegex 11187  ax-rrecex 11188  ax-cnre 11189  ax-pre-lttri 11190  ax-pre-lttrn 11191  ax-pre-ltadd 11192  ax-pre-mulgt0 11193
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-er 8709  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-pnf 11257  df-mnf 11258  df-xr 11259  df-ltxr 11260  df-le 11261  df-sub 11453  df-neg 11454  df-nn 12220  df-n0 12480  df-z 12566  df-uz 12830  df-fz 13492  df-vdwap 16908  df-vdwmc 16909
This theorem is referenced by:  vdwmc2  16919  vdwlem1  16921  vdwlem2  16922  vdwlem9  16929  vdwlem10  16930  vdwlem12  16932  vdwlem13  16933
  Copyright terms: Public domain W3C validator