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

Theorem zntoslem 20389
Description: Lemma for zntos 20390. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015.) (Revised by AV, 13-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
znle2.y 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
znle2.f 𝐹 = ((ℤRHom‘𝑌) ↾ 𝑊)
znle2.w 𝑊 = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁))
znle2.l = (le‘𝑌)
znleval.x 𝑋 = (Base‘𝑌)
Assertion
Ref Expression
zntoslem (𝑁 ∈ ℕ0𝑌 ∈ Toset)

Proof of Theorem zntoslem
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 znle2.y . . . . 5 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
21fvexi 6559 . . . 4 𝑌 ∈ V
32a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0𝑌 ∈ V)
4 znleval.x . . . 4 𝑋 = (Base‘𝑌)
54a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0𝑋 = (Base‘𝑌))
6 znle2.l . . . 4 = (le‘𝑌)
76a1i 11 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 = (le‘𝑌))
8 znle2.f . . . . . . . . . 10 𝐹 = ((ℤRHom‘𝑌) ↾ 𝑊)
9 znle2.w . . . . . . . . . 10 𝑊 = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁))
101, 4, 8, 9znf1o 20384 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑊1-1-onto𝑋)
11 f1ocnv 6502 . . . . . . . . 9 (𝐹:𝑊1-1-onto𝑋𝐹:𝑋1-1-onto𝑊)
1210, 11syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑋1-1-onto𝑊)
13 f1of 6490 . . . . . . . 8 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑊𝐹:𝑋𝑊)
1412, 13syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑋𝑊)
15 sseq1 3919 . . . . . . . . . 10 (ℤ = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁)) → (ℤ ⊆ ℤ ↔ if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁)) ⊆ ℤ))
16 sseq1 3919 . . . . . . . . . 10 ((0..^𝑁) = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁)) → ((0..^𝑁) ⊆ ℤ ↔ if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁)) ⊆ ℤ))
17 ssid 3916 . . . . . . . . . 10 ℤ ⊆ ℤ
18 elfzoelz 12892 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (0..^𝑁) → 𝑥 ∈ ℤ)
1918ssriv 3899 . . . . . . . . . 10 (0..^𝑁) ⊆ ℤ
2015, 16, 17, 19keephyp 4456 . . . . . . . . 9 if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁)) ⊆ ℤ
219, 20eqsstri 3928 . . . . . . . 8 𝑊 ⊆ ℤ
22 zssre 11842 . . . . . . . 8 ℤ ⊆ ℝ
2321, 22sstri 3904 . . . . . . 7 𝑊 ⊆ ℝ
24 fss 6402 . . . . . . 7 ((𝐹:𝑋𝑊𝑊 ⊆ ℝ) → 𝐹:𝑋⟶ℝ)
2514, 23, 24sylancl 586 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑋⟶ℝ)
2625ffvelrnda 6723 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
2726leidd 11060 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋) → (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑥))
281, 8, 9, 6, 4znleval2 20388 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑥𝑋) → (𝑥 𝑥 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
29283anidm23 1414 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋) → (𝑥 𝑥 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑥)))
3027, 29mpbird 258 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋) → 𝑥 𝑥)
311, 8, 9, 6, 4znleval2 20388 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥 𝑦 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦)))
321, 8, 9, 6, 4znleval2 20388 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑦𝑋𝑥𝑋) → (𝑦 𝑥 ↔ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥)))
33323com23 1119 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑦 𝑥 ↔ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥)))
3431, 33anbi12d 630 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∧ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥))))
35263adant3 1125 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
3625ffvelrnda 6723 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑦𝑋) → (𝐹𝑦) ∈ ℝ)
37363adant2 1124 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝐹𝑦) ∈ ℝ)
3835, 37letri3d 10635 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ ((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∧ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥))))
39 f1of1 6489 . . . . . . . 8 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑊𝐹:𝑋1-1𝑊)
4012, 39syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑋1-1𝑊)
41 f1fveq 6892 . . . . . . 7 ((𝐹:𝑋1-1𝑊 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
4240, 41sylan 580 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
43423impb 1108 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ↔ 𝑥 = 𝑦))
4434, 38, 433bitr2d 308 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑥) ↔ 𝑥 = 𝑦))
4544biimpd 230 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑥) → 𝑥 = 𝑦))
46263ad2antr1 1181 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹𝑥) ∈ ℝ)
47363ad2antr2 1182 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹𝑦) ∈ ℝ)
4825ffvelrnda 6723 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑧𝑋) → (𝐹𝑧) ∈ ℝ)
49483ad2antr3 1183 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝐹𝑧) ∈ ℝ)
50 letr 10587 . . . . 5 (((𝐹𝑥) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑦) ∈ ℝ ∧ (𝐹𝑧) ∈ ℝ) → (((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∧ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑧)) → (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑧)))
5146, 47, 49, 50syl3anc 1364 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∧ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑧)) → (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑧)))
52313adant3r3 1177 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝑥 𝑦 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦)))
531, 8, 9, 6, 4znleval2 20388 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑦𝑋𝑧𝑋) → (𝑦 𝑧 ↔ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑧)))
54533adant3r1 1175 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝑦 𝑧 ↔ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑧)))
5552, 54anbi12d 630 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑧) ↔ ((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∧ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑧))))
561, 8, 9, 6, 4znleval2 20388 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑧𝑋) → (𝑥 𝑧 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑧)))
57563adant3r2 1176 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → (𝑥 𝑧 ↔ (𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑧)))
5851, 55, 573imtr4d 295 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋𝑧𝑋)) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑧) → 𝑥 𝑧))
593, 5, 7, 30, 45, 58isposd 17398 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0𝑌 ∈ Poset)
6035, 37letrid 10645 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∨ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥)))
6131, 33orbi12d 913 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → ((𝑥 𝑦𝑦 𝑥) ↔ ((𝐹𝑥) ≤ (𝐹𝑦) ∨ (𝐹𝑦) ≤ (𝐹𝑥))))
6260, 61mpbird 258 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0𝑥𝑋𝑦𝑋) → (𝑥 𝑦𝑦 𝑥))
63623expb 1113 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥𝑋𝑦𝑋)) → (𝑥 𝑦𝑦 𝑥))
6463ralrimivva 3160 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥 𝑦𝑦 𝑥))
654, 6istos 17478 . 2 (𝑌 ∈ Toset ↔ (𝑌 ∈ Poset ∧ ∀𝑥𝑋𝑦𝑋 (𝑥 𝑦𝑦 𝑥)))
6659, 64, 65sylanbrc 583 1 (𝑁 ∈ ℕ0𝑌 ∈ Toset)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  wo 842  w3a 1080   = wceq 1525  wcel 2083  wral 3107  Vcvv 3440  wss 3865  ifcif 4387   class class class wbr 4968  ccnv 5449  cres 5452  wf 6228  1-1wf1 6229  1-1-ontowf1o 6231  cfv 6232  (class class class)co 7023  cr 10389  0cc0 10390  cle 10529  0cn0 11751  cz 11835  ..^cfzo 12887  Basecbs 16316  lecple 16405  Posetcpo 17383  Tosetctos 17476  ℤRHomczrh 20333  ℤ/nczn 20336
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-rep 5088  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466  ax-pre-mulgt0 10467  ax-pre-sup 10468  ax-addf 10469  ax-mulf 10470
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rmo 3115  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-pss 3882  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-tp 4483  df-op 4485  df-uni 4752  df-int 4789  df-iun 4833  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-tr 5071  df-id 5355  df-eprel 5360  df-po 5369  df-so 5370  df-fr 5409  df-we 5411  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-pred 6030  df-ord 6076  df-on 6077  df-lim 6078  df-suc 6079  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-om 7444  df-1st 7552  df-2nd 7553  df-tpos 7750  df-wrecs 7805  df-recs 7867  df-rdg 7905  df-1o 7960  df-oadd 7964  df-er 8146  df-ec 8148  df-qs 8152  df-map 8265  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-fin 8368  df-sup 8759  df-inf 8760  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-div 11152  df-nn 11493  df-2 11554  df-3 11555  df-4 11556  df-5 11557  df-6 11558  df-7 11559  df-8 11560  df-9 11561  df-n0 11752  df-z 11836  df-dec 11953  df-uz 12098  df-rp 12244  df-fz 12747  df-fzo 12888  df-fl 13016  df-mod 13092  df-seq 13224  df-dvds 15445  df-struct 16318  df-ndx 16319  df-slot 16320  df-base 16322  df-sets 16323  df-ress 16324  df-plusg 16411  df-mulr 16412  df-starv 16413  df-sca 16414  df-vsca 16415  df-ip 16416  df-tset 16417  df-ple 16418  df-ds 16420  df-unif 16421  df-0g 16548  df-imas 16614  df-qus 16615  df-poset 17389  df-toset 17477  df-mgm 17685  df-sgrp 17727  df-mnd 17738  df-mhm 17778  df-grp 17868  df-minusg 17869  df-sbg 17870  df-mulg 17986  df-subg 18034  df-nsg 18035  df-eqg 18036  df-ghm 18101  df-cmn 18639  df-abl 18640  df-mgp 18934  df-ur 18946  df-ring 18993  df-cring 18994  df-oppr 19067  df-dvdsr 19085  df-rnghom 19161  df-subrg 19227  df-lmod 19330  df-lss 19398  df-lsp 19438  df-sra 19638  df-rgmod 19639  df-lidl 19640  df-rsp 19641  df-2idl 19698  df-cnfld 20232  df-zring 20304  df-zrh 20337  df-zn 20340
This theorem is referenced by:  zntos  20390
  Copyright terms: Public domain W3C validator