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Theorem dyadmax 19051
Description: Any nonempty set of dyadic rational intervals has a maximal element. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
dyadmbl.1  |-  F  =  ( x  e.  ZZ ,  y  e.  NN0  |->  <. ( x  /  (
2 ^ y ) ) ,  ( ( x  +  1 )  /  ( 2 ^ y ) ) >.
)
Assertion
Ref Expression
dyadmax  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) )
Distinct variable groups:    x, y    z, w, x, y, A   
w, F, x, y, z

Proof of Theorem dyadmax
Dummy variables  c 
d  a  b  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ltweuz 11113 . . . . 5  |-  <  We  ( ZZ>= `  0 )
21a1i 10 . . . 4  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  <  We  ( ZZ>= `  0 )
)
3 nn0ex 10060 . . . . . 6  |-  NN0  e.  _V
43rabex 4244 . . . . 5  |-  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  e.  _V
54a1i 10 . . . 4  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  e.  _V )
6 ssrab2 3334 . . . . . 6  |-  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  C_  NN0
7 nn0uz 10351 . . . . . 6  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
86, 7sseqtri 3286 . . . . 5  |-  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  C_  ( ZZ>= ` 
0 )
98a1i 10 . . . 4  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  C_  ( ZZ>= ` 
0 ) )
10 id 19 . . . . . . 7  |-  ( A  =/=  (/)  ->  A  =/=  (/) )
11 dyadmbl.1 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F  =  ( x  e.  ZZ ,  y  e.  NN0  |->  <. ( x  /  (
2 ^ y ) ) ,  ( ( x  +  1 )  /  ( 2 ^ y ) ) >.
)
1211dyadf 19044 . . . . . . . . . . . 12  |-  F :
( ZZ  X.  NN0 )
--> (  <_  i^i  ( RR  X.  RR ) )
13 ffn 5469 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( F : ( ZZ  X.  NN0 ) --> (  <_  i^i  ( RR  X.  RR ) )  ->  F  Fn  ( ZZ  X.  NN0 ) )
14 ovelrn 6080 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( F  Fn  ( ZZ  X.  NN0 )  ->  ( z  e.  ran  F  <->  E. a  e.  ZZ  E. n  e. 
NN0  z  =  ( a F n ) ) )
1512, 13, 14mp2b 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  e.  ran  F  <->  E. a  e.  ZZ  E. n  e. 
NN0  z  =  ( a F n ) )
16 rexcom 2777 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. a  e.  ZZ  E. n  e.  NN0  z  =  ( a F n )  <->  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
1715, 16bitri 240 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  ran  F  <->  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
1817biimpi 186 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ran  F  ->  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
1918rgen 2684 . . . . . . . 8  |-  A. z  e.  ran  F E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )
20 ssralv 3313 . . . . . . . 8  |-  ( A 
C_  ran  F  ->  ( A. z  e.  ran  F E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )  ->  A. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) ) )
2119, 20mpi 16 . . . . . . 7  |-  ( A 
C_  ran  F  ->  A. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
22 r19.2z 3619 . . . . . . 7  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )  ->  E. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
2310, 21, 22syl2anr 464 . . . . . 6  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
24 rexcom 2777 . . . . . 6  |-  ( E. z  e.  A  E. n  e.  NN0  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )  <->  E. n  e.  NN0  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
2523, 24sylib 188 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E. n  e.  NN0  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
26 rabn0 3550 . . . . 5  |-  ( { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  =/=  (/)  <->  E. n  e.  NN0  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) )
2725, 26sylibr 203 . . . 4  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  =/=  (/) )
28 wereu 4468 . . . 4  |-  ( (  <  We  ( ZZ>= ` 
0 )  /\  ( { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  e.  _V  /\  {
n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } 
C_  ( ZZ>= `  0
)  /\  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  =/=  (/) ) )  ->  E! c  e. 
{ n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e.  {
n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c
)
292, 5, 9, 27, 28syl13anc 1184 . . 3  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E! c  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e. 
{ n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c
)
30 reurex 2830 . . 3  |-  ( E! c  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e. 
{ n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c  ->  E. c  e.  {
n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e.  {
n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c
)
3129, 30syl 15 . 2  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E. c  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e.  {
n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c
)
32 oveq2 5950 . . . . . . 7  |-  ( n  =  c  ->  (
a F n )  =  ( a F c ) )
3332eqeq2d 2369 . . . . . 6  |-  ( n  =  c  ->  (
z  =  ( a F n )  <->  z  =  ( a F c ) ) )
34332rexbidv 2662 . . . . 5  |-  ( n  =  c  ->  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )  <->  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c ) ) )
3534elrab 2999 . . . 4  |-  ( c  e.  { n  e. 
NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  <->  ( c  e. 
NN0  /\  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c ) ) )
36 eqeq1 2364 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  w  ->  (
z  =  ( a F n )  <->  w  =  ( a F n ) ) )
37 oveq1 5949 . . . . . . . . . . 11  |-  ( a  =  b  ->  (
a F n )  =  ( b F n ) )
3837eqeq2d 2369 . . . . . . . . . 10  |-  ( a  =  b  ->  (
w  =  ( a F n )  <->  w  =  ( b F n ) ) )
3936, 38cbvrex2v 2849 . . . . . . . . 9  |-  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )  <->  E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F n ) )
40 oveq2 5950 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  d  ->  (
b F n )  =  ( b F d ) )
4140eqeq2d 2369 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  d  ->  (
w  =  ( b F n )  <->  w  =  ( b F d ) ) )
42412rexbidv 2662 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  d  ->  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F n )  <->  E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) )
4339, 42syl5bb 248 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  d  ->  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n )  <->  E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) )
4443ralrab 3003 . . . . . . 7  |-  ( A. d  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  < 
c  <->  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )
45 r19.23v 2735 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( A. w  e.  A  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  <-> 
( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )
4645ralbii 2643 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A. d  e.  NN0  A. w  e.  A  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  <->  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )
47 ralcom 2776 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A. d  e.  NN0  A. w  e.  A  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  <->  A. w  e.  A  A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )
4846, 47bitr3i 242 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  <->  A. w  e.  A  A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )
49 simplll 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  ->  A  C_  ran  F )
5049sselda 3256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  w  e.  ran  F )
51 ovelrn 6080 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( F  Fn  ( ZZ  X.  NN0 )  ->  ( w  e.  ran  F  <->  E. b  e.  ZZ  E. d  e. 
NN0  w  =  ( b F d ) ) )
5212, 13, 51mp2b 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( w  e.  ran  F  <->  E. b  e.  ZZ  E. d  e. 
NN0  w  =  ( b F d ) )
5350, 52sylib 188 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  E. b  e.  ZZ  E. d  e. 
NN0  w  =  ( b F d ) )
54 rexcom 2777 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( E. b  e.  ZZ  E. d  e.  NN0  w  =  ( b F d )  <->  E. d  e.  NN0  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) )
55 r19.29 2759 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. d  e. 
NN0  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) )  ->  E. d  e.  NN0  ( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) )
5655expcom 424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( E. d  e.  NN0  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  ( A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  E. d  e.  NN0  ( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) ) )
5754, 56sylbi 187 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( E. b  e.  ZZ  E. d  e.  NN0  w  =  ( b F d )  ->  ( A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  E. d  e.  NN0  ( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) ) )
5853, 57syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  ( A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  E. d  e.  NN0  ( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) ) ) )
59 simplrr 737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  a  e.  ZZ )
6059ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  a  e.  ZZ )
61 simplrr 737 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  b  e.  ZZ )
62 simpllr 735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  c  e.  NN0 )
6362ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  c  e.  NN0 )
64 simplrl 736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  d  e.  NN0 )
65 simprl 732 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  -.  d  <  c )
66 simprr 733 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) )
6711, 60, 61, 63, 64, 65, 66dyadmaxlem 19050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  (
a  =  b  /\  c  =  d )
)
68 oveq12 5951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( a  =  b  /\  c  =  d )  ->  ( a F c )  =  ( b F d ) )
6967, 68syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  /\  ( -.  d  <  c  /\  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )  ->  (
a F c )  =  ( b F d ) )
7069exp32 588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  ->  ( -.  d  <  c  ->  (
( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) )  ->  (
a F c )  =  ( b F d ) ) ) )
71 fveq2 5605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( w  =  ( b F d )  ->  ( [,] `  w )  =  ( [,] `  (
b F d ) ) )
7271sseq2d 3282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( w  =  ( b F d )  ->  (
( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  <->  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) ) ) )
73 eqeq2 2367 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( w  =  ( b F d )  ->  (
( a F c )  =  w  <->  ( a F c )  =  ( b F d ) ) )
7472, 73imbi12d 311 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( w  =  ( b F d )  ->  (
( ( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w )  <->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) )  ->  ( a F c )  =  ( b F d ) ) ) )
7574imbi2d 307 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( w  =  ( b F d )  ->  (
( -.  d  < 
c  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) )  <->  ( -.  d  <  c  ->  (
( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  ( b F d ) )  ->  (
a F c )  =  ( b F d ) ) ) ) )
7670, 75syl5ibrcom 213 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  /\  (
d  e.  NN0  /\  b  e.  ZZ )
)  ->  ( w  =  ( b F d )  ->  ( -.  d  <  c  -> 
( ( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w ) ) ) )
7776anassrs 629 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  /\  w  e.  A )  /\  d  e.  NN0 )  /\  b  e.  ZZ )  ->  (
w  =  ( b F d )  -> 
( -.  d  < 
c  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) ) )
7877rexlimdva 2743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  /\  d  e.  NN0 )  ->  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  -> 
( -.  d  < 
c  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) ) )
7978a2d 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  /\  d  e.  NN0 )  ->  (
( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  (
( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w ) ) ) )
8079imp3a 420 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  /\  d  e.  NN0 )  ->  (
( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) )  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) )
8180rexlimdva 2743 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  ( E. d  e.  NN0  ( ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  /\  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d ) )  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) )
8258, 81syld 40 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  w  e.  A )  ->  ( A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  -> 
( a F c )  =  w ) ) )
8382ralimdva 2697 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  ->  ( A. w  e.  A  A. d  e.  NN0  ( E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w ) ) )
8448, 83syl5bi 208 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  ->  ( A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w ) ) )
8584imp 418 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  (
z  e.  A  /\  a  e.  ZZ )
)  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) )
8685an32s 779 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  (
a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  (
a F c )  =  w ) )
87 fveq2 5605 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  ( a F c )  ->  ( [,] `  z )  =  ( [,] `  (
a F c ) ) )
8887sseq1d 3281 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( a F c )  ->  (
( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  <->  ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w ) ) )
89 eqeq1 2364 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  ( a F c )  ->  (
z  =  w  <->  ( a F c )  =  w ) )
9088, 89imbi12d 311 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  ( a F c )  ->  (
( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w )  <->  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) )
9190ralbidv 2639 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  ( a F c )  ->  ( A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w )  <->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  ( a F c ) )  C_  ( [,] `  w )  ->  ( a F c )  =  w ) ) )
9286, 91syl5ibrcom 213 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  /\  ( z  e.  A  /\  a  e.  ZZ ) )  -> 
( z  =  ( a F c )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) )
9392anassrs 629 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  /\  z  e.  A
)  /\  a  e.  ZZ )  ->  ( z  =  ( a F c )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) )
9493rexlimdva 2743 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  /\  z  e.  A
)  ->  ( E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c )  ->  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) )
9594reximdva 2731 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  /\  A. d  e.  NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c ) )  ->  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c )  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) )
9695ex 423 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  -> 
( A. d  e. 
NN0  ( E. w  e.  A  E. b  e.  ZZ  w  =  ( b F d )  ->  -.  d  <  c )  ->  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c )  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) ) )
9744, 96syl5bi 208 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  -> 
( A. d  e. 
{ n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c  ->  ( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c )  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) ) )
9897com23 72 . . . . 5  |-  ( ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  /\  c  e.  NN0 )  -> 
( E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c )  ->  ( A. d  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) ) )
9998expimpd 586 . . . 4  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  (
( c  e.  NN0  /\ 
E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F c ) )  ->  ( A. d  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) ) )
10035, 99syl5bi 208 . . 3  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  (
c  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  ->  ( A. d  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  < 
c  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) ) )
101100rexlimdv 2742 . 2  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  ( E. c  e.  { n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) } A. d  e. 
{ n  e.  NN0  |  E. z  e.  A  E. a  e.  ZZ  z  =  ( a F n ) }  -.  d  <  c  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z
)  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) ) )
10231, 101mpd 14 1  |-  ( ( A  C_  ran  F  /\  A  =/=  (/) )  ->  E. z  e.  A  A. w  e.  A  ( ( [,] `  z )  C_  ( [,] `  w )  ->  z  =  w ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1642    e. wcel 1710    =/= wne 2521   A.wral 2619   E.wrex 2620   E!wreu 2621   {crab 2623   _Vcvv 2864    i^i cin 3227    C_ wss 3228   (/)c0 3531   <.cop 3719   class class class wbr 4102    We wwe 4430    X. cxp 4766   ran crn 4769    Fn wfn 5329   -->wf 5330   ` cfv 5334  (class class class)co 5942    e. cmpt2 5944   RRcr 8823   0cc0 8824   1c1 8825    + caddc 8827    < clt 8954    <_ cle 8955    / cdiv 9510   2c2 9882   NN0cn0 10054   ZZcz 10113   ZZ>=cuz 10319   [,]cicc 10748   ^cexp 11194
This theorem is referenced by:  dyadmbllem  19052
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1546  ax-5 1557  ax-17 1616  ax-9 1654  ax-8 1675  ax-13 1712  ax-14 1714  ax-6 1729  ax-7 1734  ax-11 1746  ax-12 1930  ax-ext 2339  ax-rep 4210  ax-sep 4220  ax-nul 4228  ax-pow 4267  ax-pr 4293  ax-un 4591  ax-inf2 7429  ax-cnex 8880  ax-resscn 8881  ax-1cn 8882  ax-icn 8883  ax-addcl 8884  ax-addrcl 8885  ax-mulcl 8886  ax-mulrcl 8887  ax-mulcom 8888  ax-addass 8889  ax-mulass 8890  ax-distr 8891  ax-i2m1 8892  ax-1ne0 8893  ax-1rid 8894  ax-rnegex 8895  ax-rrecex 8896  ax-cnre 8897  ax-pre-lttri 8898  ax-pre-lttrn 8899  ax-pre-ltadd 8900  ax-pre-mulgt0 8901  ax-pre-sup 8902
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1319  df-ex 1542  df-nf 1545  df-sb 1649  df-eu 2213  df-mo 2214  df-clab 2345  df-cleq 2351  df-clel 2354  df-nfc 2483  df-ne 2523  df-nel 2524  df-ral 2624  df-rex 2625  df-reu 2626  df-rmo 2627  df-rab 2628  df-v 2866  df-sbc 3068  df-csb 3158  df-dif 3231  df-un 3233  df-in 3235  df-ss 3242  df-pss 3244  df-nul 3532  df-if 3642  df-pw 3703  df-sn 3722  df-pr 3723  df-tp 3724  df-op 3725  df-uni 3907  df-int 3942  df-iun 3986  df-br 4103  df-opab 4157  df-mpt 4158  df-tr 4193  df-eprel 4384  df-id 4388  df-po 4393  df-so 4394  df-fr 4431  df-se 4432  df-we 4433  df-ord 4474  df-on 4475  df-lim 4476  df-suc 4477  df-om 4736  df-xp 4774  df-rel 4775  df-cnv 4776  df-co 4777  df-dm 4778  df-rn 4779  df-res 4780  df-ima 4781  df-iota 5298  df-fun 5336  df-fn 5337  df-f 5338  df-f1 5339  df-fo 5340  df-f1o 5341  df-fv 5342  df-isom 5343  df-ov 5945  df-oprab 5946  df-mpt2 5947  df-1st 6206  df-2nd 6207  df-riota 6388  df-recs 6472  df-rdg 6507  df-1o 6563  df-oadd 6567  df-er 6744  df-map 6859  df-en 6949  df-dom 6950  df-sdom 6951  df-fin 6952  df-fi 7252  df-sup 7281  df-oi 7312  df-card 7659  df-pnf 8956  df-mnf 8957  df-xr 8958  df-ltxr 8959  df-le 8960  df-sub 9126  df-neg 9127  df-div 9511  df-nn 9834  df-2 9891  df-3 9892  df-n0 10055  df-z 10114  df-uz 10320  df-q 10406  df-rp 10444  df-xneg 10541  df-xadd 10542  df-xmul 10543  df-ioo 10749  df-ico 10751  df-icc 10752  df-fz 10872  df-fzo 10960  df-seq 11136  df-exp 11195  df-hash 11428  df-cj 11674  df-re 11675  df-im 11676  df-sqr 11810  df-abs 11811  df-clim 12052  df-sum 12250  df-rest 13420  df-topgen 13437  df-xmet 16469  df-met 16470  df-bl 16471  df-mopn 16472  df-top 16736  df-bases 16738  df-topon 16739  df-cmp 17214  df-ovol 18922
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