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Theorem erdszelem8

Description: Lemma for erdsze . (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses erdsze.n φN
erdsze.f φF:1N1-1
erdszelem.k K=x1Nsup.y𝒫1x|FyIsom<,OyFyxy<
erdszelem.o OOr
erdszelem.a φA1N
erdszelem.b φB1N
erdszelem.l φA<B
Assertion erdszelem8 φKA=KB¬FAOFB

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 erdsze.n φN
2 erdsze.f φF:1N1-1
3 erdszelem.k K=x1Nsup.y𝒫1x|FyIsom<,OyFyxy<
4 erdszelem.o OOr
5 erdszelem.a φA1N
6 erdszelem.b φB1N
7 erdszelem.l φA<B
8 hashf .:V0+∞
9 ffun .:V0+∞Fun.
10 8 9 ax-mp Fun.
11 1 2 3 4 erdszelem5 φA1NKA.y𝒫1A|FyIsom<,OyFyAy
12 5 11 mpdan φKA.y𝒫1A|FyIsom<,OyFyAy
13 fvelima Fun.KA.y𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyfy𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyf=KA
14 10 12 13 sylancr φfy𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyf=KA
15 eqid y𝒫1A|FyIsom<,OyFyAy=y𝒫1A|FyIsom<,OyFyAy
16 15 erdszelem1 fy𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyf1AFfIsom<,OfFfAf
17 fzfid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB1AFin
18 simplr1 φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf1A
19 ssfi 1AFinf1AfFin
20 17 18 19 syl2anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfFin
21 hashcl fFinf0
22 20 21 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf0
23 22 nn0red φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf
24 eqid y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy=y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
25 24 erdszelem2 .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyByFin.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
26 25 simpri .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
27 nnssre
28 26 27 sstri .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
29 28 a1i φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
30 5 elfzelzd φA
31 6 elfzelzd φB
32 elfznn A1NA
33 5 32 syl φA
34 33 nnred φA
35 elfznn B1NB
36 6 35 syl φB
37 36 nnred φB
38 34 37 7 ltled φAB
39 eluz2 BAABAB
40 30 31 38 39 syl3anbrc φBA
41 fzss2 BA1A1B
42 40 41 syl φ1A1B
43 42 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB1A1B
44 18 43 sstrd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf1B
45 elfz1end BB1B
46 36 45 sylib φB1B
47 46 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBB1B
48 47 snssd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBB1B
49 44 48 unssd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfB1B
50 simplr2 φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBFfIsom<,OfFf
51 f1f F:1N1-1F:1N
52 2 51 syl φF:1N
53 52 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBF:1N
54 elfzuz3 A1NNA
55 fzss2 NA1A1N
56 5 54 55 3syl φ1A1N
57 56 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB1A1N
58 18 57 sstrd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf1N
59 fzssuz 1N1
60 uzssz 1
61 zssre
62 60 61 sstri 1
63 59 62 sstri 1N
64 ltso <Or
65 soss 1N<Or<Or1N
66 63 64 65 mp2 <Or1N
67 soisores <Or1NOOrF:1Nf1NFfIsom<,OfFfzfwfz<wFzOFw
68 66 4 67 mpanl12 F:1Nf1NFfIsom<,OfFfzfwfz<wFzOFw
69 53 58 68 syl2anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBFfIsom<,OfFfzfwfz<wFzOFw
70 50 69 mpbid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwfz<wFzOFw
71 70 r19.21bi φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwfz<wFzOFw
72 18 sselda φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfz1A
73 elfzle2 z1AzA
74 72 73 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfzA
75 58 sselda φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfz1N
76 63 75 sselid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfz
77 5 ad3antrrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfA1N
78 77 32 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfA
79 78 nnred φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfA
80 76 79 lenltd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfzA¬A<z
81 74 80 mpbid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzf¬A<z
82 50 adantr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFfIsom<,OfFf
83 simplr3 φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBAf
84 83 adantr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfAf
85 simpr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfzf
86 isorel FfIsom<,OfFfAfzfA<zFfAOFfz
87 fvres AfFfA=FA
88 fvres zfFfz=Fz
89 87 88 breqan12d AfzfFfAOFfzFAOFz
90 89 adantl FfIsom<,OfFfAfzfFfAOFfzFAOFz
91 86 90 bitrd FfIsom<,OfFfAfzfA<zFAOFz
92 82 84 85 91 syl12anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfA<zFAOFz
93 81 92 mtbid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzf¬FAOFz
94 simplr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFAOFB
95 53 adantr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfF:1N
96 95 75 ffvelcdmd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFz
97 95 77 ffvelcdmd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFA
98 6 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBB1N
99 98 adantr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfB1N
100 95 99 ffvelcdmd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFB
101 sotr2 OOrFzFAFB¬FAOFzFAOFBFzOFB
102 4 101 mpan FzFAFB¬FAOFzFAOFBFzOFB
103 96 97 100 102 syl3anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzf¬FAOFzFAOFBFzOFB
104 93 94 103 mp2and φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfFzOFB
105 104 a1d φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfz<wFzOFB
106 elsni wBw=B
107 106 fveq2d wBFw=FB
108 107 breq2d wBFzOFwFzOFB
109 108 imbi2d wBz<wFzOFwz<wFzOFB
110 105 109 syl5ibrcom φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwBz<wFzOFw
111 110 ralrimiv φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwBz<wFzOFw
112 ralunb wfBz<wFzOFwwfz<wFzOFwwBz<wFzOFw
113 71 111 112 sylanbrc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwfBz<wFzOFw
114 113 ralrimiva φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfwfBz<wFzOFw
115 49 sselda φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBwfBw1B
116 elfzle2 w1BwB
117 116 adantl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBw1BwB
118 elfzelz w1Bw
119 118 zred w1Bw
120 119 adantl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBw1Bw
121 37 ad3antrrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBw1BB
122 120 121 lenltd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBw1BwB¬B<w
123 117 122 mpbid φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBw1B¬B<w
124 115 123 syldan φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBwfB¬B<w
125 124 pm2.21d φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBwfBB<wFzOFw
126 125 ralrimiva φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBwfBB<wFzOFw
127 elsni zBz=B
128 127 breq1d zBz<wB<w
129 128 imbi1d zBz<wFzOFwB<wFzOFw
130 129 ralbidv zBwfBz<wFzOFwwfBB<wFzOFw
131 126 130 syl5ibrcom φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzBwfBz<wFzOFw
132 131 ralrimiv φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzBwfBz<wFzOFw
133 ralunb zfBwfBz<wFzOFwzfwfBz<wFzOFwzBwfBz<wFzOFw
134 114 132 133 sylanbrc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzfBwfBz<wFzOFw
135 98 snssd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBB1N
136 58 135 unssd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfB1N
137 soisores <Or1NOOrF:1NfB1NFfBIsom<,OfBFfBzfBwfBz<wFzOFw
138 66 4 137 mpanl12 F:1NfB1NFfBIsom<,OfBFfBzfBwfBz<wFzOFw
139 53 136 138 syl2anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBFfBIsom<,OfBFfBzfBwfBz<wFzOFw
140 134 139 mpbird φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBFfBIsom<,OfBFfB
141 ssun2 BfB
142 snssg B1BBfBBfB
143 47 142 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBBfBBfB
144 141 143 mpbiri φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBBfB
145 24 erdszelem1 fBy𝒫1B|FyIsom<,OyFyByfB1BFfBIsom<,OfBFfBBfB
146 49 140 144 145 syl3anbrc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfBy𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
147 vex fV
148 snex BV
149 147 148 unex fBV
150 8 fdmi dom.=V
151 149 150 eleqtrri fBdom.
152 funfvima Fun.fBdom.fBy𝒫1B|FyIsom<,OyFyByfB.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
153 10 151 152 mp2an fBy𝒫1B|FyIsom<,OyFyByfB.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
154 146 153 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfB.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
155 154 ne0d φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
156 25 simpli .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyByFin
157 fimaxre2 .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyByFinzw.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBywz
158 29 156 157 sylancl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBzw.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBywz
159 34 37 ltnled φA<B¬BA
160 7 159 mpbid φ¬BA
161 elfzle2 B1ABA
162 160 161 nsyl φ¬B1A
163 162 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB¬B1A
164 18 163 ssneldd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFB¬Bf
165 hashunsng B1NfFin¬BffB=f+1
166 98 165 syl φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfFin¬BffB=f+1
167 20 164 166 mp2and φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfB=f+1
168 167 154 eqeltrrd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf+1.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy
169 suprub .y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyByzw.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBywzf+1.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyByf+1sup.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy<
170 29 155 158 168 169 syl31anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf+1sup.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy<
171 1 2 3 erdszelem3 B1NKB=sup.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy<
172 6 171 syl φKB=sup.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy<
173 172 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBKB=sup.y𝒫1B|FyIsom<,OyFyBy<
174 170 173 breqtrrd φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf+1KB
175 1 2 3 4 erdszelem6 φK:1N
176 175 6 ffvelcdmd φKB
177 176 ad2antrr φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBKB
178 177 nnnn0d φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBKB0
179 nn0ltp1le f0KB0f<KBf+1KB
180 22 178 179 syl2anc φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf<KBf+1KB
181 174 180 mpbird φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBf<KB
182 23 181 ltned φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfKB
183 182 ex φf1AFfIsom<,OfFfAfFAOFBfKB
184 neeq1 f=KAfKBKAKB
185 184 imbi2d f=KAFAOFBfKBFAOFBKAKB
186 183 185 syl5ibcom φf1AFfIsom<,OfFfAff=KAFAOFBKAKB
187 16 186 sylan2b φfy𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyf=KAFAOFBKAKB
188 187 rexlimdva φfy𝒫1A|FyIsom<,OyFyAyf=KAFAOFBKAKB
189 14 188 mpd φFAOFBKAKB
190 189 necon2bd φKA=KB¬FAOFB