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Theorem 6rexfrabdioph

Description: Diophantine set builder for existential quantifier, explicit substitution, six variables. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Oct-2014) (Revised by Stefan O'Rear, 6-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses rexfrabdioph.1 M = N + 1
rexfrabdioph.2 L = M + 1
rexfrabdioph.3 K = L + 1
rexfrabdioph.4 J = K + 1
rexfrabdioph.5 I = J + 1
rexfrabdioph.6 H = I + 1
Assertion 6rexfrabdioph N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H u 0 1 N | v 0 w 0 x 0 y 0 z 0 p 0 φ Dioph N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rexfrabdioph.1 M = N + 1
2 rexfrabdioph.2 L = M + 1
3 rexfrabdioph.3 K = L + 1
4 rexfrabdioph.4 J = K + 1
5 rexfrabdioph.5 I = J + 1
6 rexfrabdioph.6 H = I + 1
7 sbc4rex [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a L / w]˙ φ
8 7 sbcbii [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ [˙ a M / v]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a L / w]˙ φ
9 sbc4rex [˙ a M / v]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a L / w]˙ φ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
10 8 9 bitri [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
11 10 sbcbii [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ [˙ a 1 N / u]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
12 sbc4rex [˙ a 1 N / u]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
13 11 12 bitri [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
14 13 rabbii a 0 1 L | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ = a 0 1 L | x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
15 nn0p1nn N 0 N + 1
16 1 15 eqeltrid N 0 M
17 16 peano2nnd N 0 M + 1
18 2 17 eqeltrid N 0 L
19 18 nnnn0d N 0 L 0
20 19 adantr N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H L 0
21 sbcrot5 [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a L / w]˙ φ
22 21 sbcbii [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ a M / v]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a L / w]˙ φ
23 sbcrot5 [˙ a M / v]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a L / w]˙ φ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
24 22 23 bitri [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
25 24 sbcbii [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
26 sbcrot5 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
27 25 26 bitri [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
28 27 sbcbii [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ
29 reseq1 a = t 1 L a 1 N = t 1 L 1 N
30 29 sbccomieg [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 L 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
31 fzssp1 1 N 1 N + 1
32 1 oveq2i 1 M = 1 N + 1
33 31 32 sseqtrri 1 N 1 M
34 fzssp1 1 M 1 M + 1
35 2 oveq2i 1 L = 1 M + 1
36 34 35 sseqtrri 1 M 1 L
37 33 36 sstri 1 N 1 L
38 resabs1 1 N 1 L t 1 L 1 N = t 1 N
39 dfsbcq t 1 L 1 N = t 1 N [˙ t 1 L 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
40 37 38 39 mp2b [˙ t 1 L 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
41 fveq1 a = t 1 L a M = t 1 L M
42 41 sbccomieg [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 L M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
43 elfz1end M M 1 M
44 16 43 sylib N 0 M 1 M
45 36 44 sselid N 0 M 1 L
46 fvres M 1 L t 1 L M = t M
47 dfsbcq t 1 L M = t M [˙ t 1 L M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
48 45 46 47 3syl N 0 [˙ t 1 L M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
49 vex t V
50 49 resex t 1 L V
51 fveq1 a = t 1 L a L = t 1 L L
52 51 sbcco3gw t 1 L V [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 L L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
53 50 52 ax-mp [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 L L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
54 elfz1end L L 1 L
55 18 54 sylib N 0 L 1 L
56 fvres L 1 L t 1 L L = t L
57 dfsbcq t 1 L L = t L [˙ t 1 L L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
58 55 56 57 3syl N 0 [˙ t 1 L L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
59 53 58 syl5bb N 0 [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
60 59 sbcbidv N 0 [˙ t M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
61 48 60 bitrd N 0 [˙ t 1 L M / v]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
62 42 61 syl5bb N 0 [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
63 62 sbcbidv N 0 [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
64 40 63 syl5bb N 0 [˙ t 1 L 1 N / u]˙ [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
65 30 64 syl5bb N 0 [˙ t 1 L / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
66 28 65 bitr3id N 0 [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
67 66 rabbidv N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ = t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ
68 67 eleq1d N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ Dioph H t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H
69 68 biimpar N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H t 0 1 H | [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ Dioph H
70 3 4 5 6 4rexfrabdioph L 0 t 0 1 H | [˙ t 1 L / a]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ Dioph H a 0 1 L | x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ Dioph L
71 20 69 70 syl2anc N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H a 0 1 L | x 0 y 0 z 0 p 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ φ Dioph L
72 14 71 eqeltrid N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H a 0 1 L | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ Dioph L
73 1 2 2rexfrabdioph N 0 a 0 1 L | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ a L / w]˙ x 0 y 0 z 0 p 0 φ Dioph L u 0 1 N | v 0 w 0 x 0 y 0 z 0 p 0 φ Dioph N
74 72 73 syldan N 0 t 0 1 H | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ t K / x]˙ [˙ t J / y]˙ [˙ t I / z]˙ [˙ t H / p]˙ φ Dioph H u 0 1 N | v 0 w 0 x 0 y 0 z 0 p 0 φ Dioph N