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Theorem monoord2xrv

Description: Ordering relation for a monotonic sequence, decreasing case. (Contributed by Glauco Siliprandi, 13-Feb-2022)

Ref Expression
Hypotheses monoord2xrv.n ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ M
monoord2xrv.x ⊢ φ ∧ k ∈ M … N → F ⁡ k ∈ ℝ *
monoord2xrv.l ⊢ φ ∧ k ∈ M … N − 1 → F ⁡ k + 1 ≤ F ⁡ k
Assertion monoord2xrv ⊢ φ → F ⁡ N ≤ F ⁡ M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 monoord2xrv.n ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ M
2 monoord2xrv.x ⊢ φ ∧ k ∈ M … N → F ⁡ k ∈ ℝ *
3 monoord2xrv.l ⊢ φ ∧ k ∈ M … N − 1 → F ⁡ k + 1 ≤ F ⁡ k
4 2 xnegcld ⊢ φ ∧ k ∈ M … N → − F ⁡ k ∈ ℝ *
5 4 fmpttd ⊢ φ → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k : M … N ⟶ ℝ *
6 5 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ M … N → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n ∈ ℝ *
7 3 ralrimiva ⊢ φ → ∀ k ∈ M … N − 1 F ⁡ k + 1 ≤ F ⁡ k
8 fvoveq1 ⊢ k = n → F ⁡ k + 1 = F ⁡ n + 1
9 fveq2 ⊢ k = n → F ⁡ k = F ⁡ n
10 8 9 breq12d ⊢ k = n → F ⁡ k + 1 ≤ F ⁡ k ↔ F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n
11 10 cbvralvw ⊢ ∀ k ∈ M … N − 1 F ⁡ k + 1 ≤ F ⁡ k ↔ ∀ n ∈ M … N − 1 F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n
12 7 11 sylib ⊢ φ → ∀ n ∈ M … N − 1 F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n
13 12 r19.21bi ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n
14 fzp1elp1 ⊢ n ∈ M … N − 1 → n + 1 ∈ M … N - 1 + 1
15 14 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → n + 1 ∈ M … N - 1 + 1
16 eluzelz ⊢ N ∈ ℤ ≥ M → N ∈ ℤ
17 1 16 syl ⊢ φ → N ∈ ℤ
18 17 zcnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
19 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
20 npcan ⊢ N ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → N - 1 + 1 = N
21 18 19 20 sylancl ⊢ φ → N - 1 + 1 = N
22 21 oveq2d ⊢ φ → M … N - 1 + 1 = M … N
23 22 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → M … N - 1 + 1 = M … N
24 15 23 eleqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → n + 1 ∈ M … N
25 2 ralrimiva ⊢ φ → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ *
26 25 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ *
27 fveq2 ⊢ k = n + 1 → F ⁡ k = F ⁡ n + 1
28 27 eleq1d ⊢ k = n + 1 → F ⁡ k ∈ ℝ * ↔ F ⁡ n + 1 ∈ ℝ *
29 28 rspcv ⊢ n + 1 ∈ M … N → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ * → F ⁡ n + 1 ∈ ℝ *
30 24 26 29 sylc ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → F ⁡ n + 1 ∈ ℝ *
31 fzssp1 ⊢ M … N − 1 ⊆ M … N - 1 + 1
32 31 22 sseqtrid ⊢ φ → M … N − 1 ⊆ M … N
33 32 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → n ∈ M … N
34 9 eleq1d ⊢ k = n → F ⁡ k ∈ ℝ * ↔ F ⁡ n ∈ ℝ *
35 34 rspcv ⊢ n ∈ M … N → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ * → F ⁡ n ∈ ℝ *
36 33 26 35 sylc ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → F ⁡ n ∈ ℝ *
37 xleneg ⊢ F ⁡ n + 1 ∈ ℝ * ∧ F ⁡ n ∈ ℝ * → F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n ↔ − F ⁡ n ≤ − F ⁡ n + 1
38 30 36 37 syl2anc ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → F ⁡ n + 1 ≤ F ⁡ n ↔ − F ⁡ n ≤ − F ⁡ n + 1
39 13 38 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → − F ⁡ n ≤ − F ⁡ n + 1
40 9 xnegeqd ⊢ k = n → − F ⁡ k = − F ⁡ n
41 eqid ⊢ k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k = k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k
42 xnegex ⊢ − F ⁡ n ∈ V
43 40 41 42 fvmpt ⊢ n ∈ M … N → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n = − F ⁡ n
44 33 43 syl ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n = − F ⁡ n
45 27 xnegeqd ⊢ k = n + 1 → − F ⁡ k = − F ⁡ n + 1
46 xnegex ⊢ − F ⁡ n + 1 ∈ V
47 45 41 46 fvmpt ⊢ n + 1 ∈ M … N → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n + 1 = − F ⁡ n + 1
48 24 47 syl ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n + 1 = − F ⁡ n + 1
49 39 44 48 3brtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ M … N − 1 → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n ≤ k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ n + 1
50 1 6 49 monoordxrv ⊢ φ → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ M ≤ k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ N
51 eluzfz1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ M → M ∈ M … N
52 1 51 syl ⊢ φ → M ∈ M … N
53 fveq2 ⊢ k = M → F ⁡ k = F ⁡ M
54 53 xnegeqd ⊢ k = M → − F ⁡ k = − F ⁡ M
55 xnegex ⊢ − F ⁡ M ∈ V
56 54 41 55 fvmpt ⊢ M ∈ M … N → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ M = − F ⁡ M
57 52 56 syl ⊢ φ → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ M = − F ⁡ M
58 eluzfz2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ M → N ∈ M … N
59 1 58 syl ⊢ φ → N ∈ M … N
60 fveq2 ⊢ k = N → F ⁡ k = F ⁡ N
61 60 xnegeqd ⊢ k = N → − F ⁡ k = − F ⁡ N
62 xnegex ⊢ − F ⁡ N ∈ V
63 61 41 62 fvmpt ⊢ N ∈ M … N → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ N = − F ⁡ N
64 59 63 syl ⊢ φ → k ∈ M … N ⟼ − F ⁡ k ⁡ N = − F ⁡ N
65 50 57 64 3brtr3d ⊢ φ → − F ⁡ M ≤ − F ⁡ N
66 60 eleq1d ⊢ k = N → F ⁡ k ∈ ℝ * ↔ F ⁡ N ∈ ℝ *
67 66 rspcv ⊢ N ∈ M … N → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ * → F ⁡ N ∈ ℝ *
68 59 25 67 sylc ⊢ φ → F ⁡ N ∈ ℝ *
69 53 eleq1d ⊢ k = M → F ⁡ k ∈ ℝ * ↔ F ⁡ M ∈ ℝ *
70 69 rspcv ⊢ M ∈ M … N → ∀ k ∈ M … N F ⁡ k ∈ ℝ * → F ⁡ M ∈ ℝ *
71 52 25 70 sylc ⊢ φ → F ⁡ M ∈ ℝ *
72 xleneg ⊢ F ⁡ N ∈ ℝ * ∧ F ⁡ M ∈ ℝ * → F ⁡ N ≤ F ⁡ M ↔ − F ⁡ M ≤ − F ⁡ N
73 68 71 72 syl2anc ⊢ φ → F ⁡ N ≤ F ⁡ M ↔ − F ⁡ M ≤ − F ⁡ N
74 65 73 mpbird ⊢ φ → F ⁡ N ≤ F ⁡ M