Metamath Proof Explorer


Theorem fourierdlem34

Description: A partition is one to one. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019)

Ref Expression
Hypotheses fourierdlem34.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
fourierdlem34.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
fourierdlem34.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
Assertion fourierdlem34 ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ 1-1 ℝ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fourierdlem34.p ⊢ P = m ∈ ℕ ⟼ p ∈ ℝ 0 … m | p ⁡ 0 = A ∧ p ⁡ m = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ m p ⁡ i < p ⁡ i + 1
2 fourierdlem34.m ⊢ φ → M ∈ ℕ
3 fourierdlem34.q ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M
4 1 fourierdlem2 ⊢ M ∈ ℕ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
5 2 4 syl ⊢ φ → Q ∈ P ⁡ M ↔ Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
6 3 5 mpbid ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M ∧ Q ⁡ 0 = A ∧ Q ⁡ M = B ∧ ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
7 6 simpld ⊢ φ → Q ∈ ℝ 0 … M
8 elmapi ⊢ Q ∈ ℝ 0 … M → Q : 0 … M ⟶ ℝ
9 7 8 syl ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ ℝ
10 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ Q ⁡ i = Q ⁡ j ∧ ¬ i = j → Q ⁡ i = Q ⁡ j
11 9 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M → Q ⁡ i ∈ ℝ
12 11 ad2antrr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → Q ⁡ i ∈ ℝ
13 9 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M → Q ⁡ k ∈ ℝ
14 13 ad4ant14 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ i < j ∧ k ∈ 0 … M → Q ⁡ k ∈ ℝ
15 14 adantllr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j ∧ k ∈ 0 … M → Q ⁡ k ∈ ℝ
16 eleq1w ⊢ i = k → i ∈ 0 ..^ M ↔ k ∈ 0 ..^ M
17 16 anbi2d ⊢ i = k → φ ∧ i ∈ 0 ..^ M ↔ φ ∧ k ∈ 0 ..^ M
18 fveq2 ⊢ i = k → Q ⁡ i = Q ⁡ k
19 oveq1 ⊢ i = k → i + 1 = k + 1
20 19 fveq2d ⊢ i = k → Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ k + 1
21 18 20 breq12d ⊢ i = k → Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1 ↔ Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
22 17 21 imbi12d ⊢ i = k → φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1 ↔ φ ∧ k ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
23 6 simprrd ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 ..^ M Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
24 23 r19.21bi ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ i < Q ⁡ i + 1
25 22 24 chvarvv ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
26 25 ad4ant14 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ i < j ∧ k ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
27 26 adantllr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j ∧ k ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
28 simpllr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → i ∈ 0 … M
29 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → j ∈ 0 … M
30 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → i < j
31 15 27 28 29 30 monoords ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → Q ⁡ i < Q ⁡ j
32 12 31 ltned ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → Q ⁡ i ≠ Q ⁡ j
33 32 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ i < j → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
34 33 adantlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ i < j → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
35 simpll ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M
36 elfzelz ⊢ j ∈ 0 … M → j ∈ ℤ
37 36 zred ⊢ j ∈ 0 … M → j ∈ ℝ
38 37 ad3antlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → j ∈ ℝ
39 elfzelz ⊢ i ∈ 0 … M → i ∈ ℤ
40 39 zred ⊢ i ∈ 0 … M → i ∈ ℝ
41 40 ad4antlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → i ∈ ℝ
42 neqne ⊢ ¬ i = j → i ≠ j
43 42 necomd ⊢ ¬ i = j → j ≠ i
44 43 ad2antlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → j ≠ i
45 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → ¬ i < j
46 38 41 44 45 lttri5d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → j < i
47 9 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → Q ⁡ j ∈ ℝ
48 47 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → Q ⁡ j ∈ ℝ
49 48 adantllr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → Q ⁡ j ∈ ℝ
50 simp-4l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i ∧ k ∈ 0 … M → φ
51 50 13 sylancom ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i ∧ k ∈ 0 … M → Q ⁡ k ∈ ℝ
52 simp-4l ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i ∧ k ∈ 0 ..^ M → φ
53 52 25 sylancom ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i ∧ k ∈ 0 ..^ M → Q ⁡ k < Q ⁡ k + 1
54 simplr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → j ∈ 0 … M
55 simpllr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → i ∈ 0 … M
56 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → j < i
57 51 53 54 55 56 monoords ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → Q ⁡ j < Q ⁡ i
58 49 57 gtned ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → Q ⁡ i ≠ Q ⁡ j
59 58 neneqd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ j < i → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
60 35 46 59 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j ∧ ¬ i < j → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
61 34 60 pm2.61dan ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ ¬ i = j → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
62 61 adantlr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ Q ⁡ i = Q ⁡ j ∧ ¬ i = j → ¬ Q ⁡ i = Q ⁡ j
63 10 62 condan ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M ∧ Q ⁡ i = Q ⁡ j → i = j
64 63 ex ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M ∧ j ∈ 0 … M → Q ⁡ i = Q ⁡ j → i = j
65 64 ralrimiva ⊢ φ ∧ i ∈ 0 … M → ∀ j ∈ 0 … M Q ⁡ i = Q ⁡ j → i = j
66 65 ralrimiva ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∀ j ∈ 0 … M Q ⁡ i = Q ⁡ j → i = j
67 dff13 ⊢ Q : 0 … M ⟶ 1-1 ℝ ↔ Q : 0 … M ⟶ ℝ ∧ ∀ i ∈ 0 … M ∀ j ∈ 0 … M Q ⁡ i = Q ⁡ j → i = j
68 9 66 67 sylanbrc ⊢ φ → Q : 0 … M ⟶ 1-1 ℝ