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Theorem poimirlem17

Description: Lemma for poimir establishing existence for poimirlem18 . (Contributed by Brendan Leahy, 21-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
poimirlem22.s ⊢ S = t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0
poimirlem22.1 ⊢ φ → F : 0 … N − 1 ⟶ 0 … K 1 … N
poimirlem22.2 ⊢ φ → T ∈ S
poimirlem18.3 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ n ≠ K
poimirlem18.4 ⊢ φ → 2 nd ⁡ T = 0
Assertion poimirlem17 ⊢ φ → ∃ z ∈ S z ≠ T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 poimirlem22.s ⊢ S = t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0
3 poimirlem22.1 ⊢ φ → F : 0 … N − 1 ⟶ 0 … K 1 … N
4 poimirlem22.2 ⊢ φ → T ∈ S
5 poimirlem18.3 ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ n ≠ K
6 poimirlem18.4 ⊢ φ → 2 nd ⁡ T = 0
7 1 2 3 4 5 6 poimirlem16 ⊢ φ → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
8 elfznn0 ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℕ 0
9 8 nn0red ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℝ
10 9 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℝ
11 1 nnzd ⊢ φ → N ∈ ℤ
12 peano2zm ⊢ N ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ
13 11 12 syl ⊢ φ → N − 1 ∈ ℤ
14 13 zred ⊢ φ → N − 1 ∈ ℝ
15 14 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N − 1 ∈ ℝ
16 1 nnred ⊢ φ → N ∈ ℝ
17 16 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N ∈ ℝ
18 elfzle2 ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ≤ N − 1
19 18 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y ≤ N − 1
20 16 ltm1d ⊢ φ → N − 1 < N
21 20 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N − 1 < N
22 10 15 17 19 21 lelttrd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y < N
23 22 adantlr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y < N
24 fveq2 ⊢ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ t = 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N
25 opex ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ V
26 op2ndg ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ V ∧ N ∈ ℕ → 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = N
27 25 1 26 sylancr ⊢ φ → 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = N
28 24 27 sylan9eqr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ t = N
29 28 adantr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ t = N
30 23 29 breqtrrd ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y < 2 nd ⁡ t
31 30 iftrued ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 = y
32 31 csbeq1d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = ⦋ y / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0
33 vex ⊢ y ∈ V
34 oveq2 ⊢ j = y → 1 … j = 1 … y
35 34 imaeq2d ⊢ j = y → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y
36 35 xpeq1d ⊢ j = y → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1
37 oveq1 ⊢ j = y → j + 1 = y + 1
38 37 oveq1d ⊢ j = y → j + 1 … N = y + 1 … N
39 38 imaeq2d ⊢ j = y → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N
40 39 xpeq1d ⊢ j = y → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0
41 36 40 uneq12d ⊢ j = y → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0
42 41 oveq2d ⊢ j = y → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0
43 33 42 csbie ⊢ ⦋ y / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0
44 2fveq3 ⊢ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t = 1 st ⁡ 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N
45 op1stg ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ V ∧ N ∈ ℕ → 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
46 25 1 45 sylancr ⊢ φ → 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
47 46 fveq2d ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
48 ovex ⊢ 1 … N ∈ V
49 48 mptex ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ V
50 fvex ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∈ V
51 48 mptex ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ V
52 50 51 coex ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ V
53 49 52 op1st ⊢ 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0
54 47 53 eqtrdi ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0
55 44 54 sylan9eqr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0
56 fveq2 ⊢ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 1 st ⁡ t = 1 st ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N
57 56 46 sylan9eqr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 1 st ⁡ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
58 57 fveq2d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t = 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
59 49 52 op2nd ⊢ 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
60 58 59 eqtrdi ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
61 60 imaeq1d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y
62 61 xpeq1d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1
63 60 imaeq1d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N
64 63 xpeq1d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
65 62 64 uneq12d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
66 55 65 oveq12d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t y + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
67 43 66 eqtrid ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → ⦋ y / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
68 67 adantr ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ y / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
69 32 68 eqtrd ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
70 69 mpteq2dva ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
71 70 eqeq2d ⊢ φ ∧ t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
72 71 ex ⊢ φ → t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
73 72 alrimiv ⊢ φ → ∀ t t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
74 oveq2 ⊢ 1 = if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0
75 74 eleq1d ⊢ 1 = if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 ∈ 0 ..^ K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ 0 ..^ K
76 oveq2 ⊢ 0 = if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0
77 76 eleq1d ⊢ 0 = if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 0 ∈ 0 ..^ K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ 0 ..^ K
78 fveq2 ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
79 78 oveq1d ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
80 79 adantl ⊢ φ ∧ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
81 elrabi ⊢ T ∈ t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 → T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N
82 81 2 eleq2s ⊢ T ∈ S → T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N
83 xp1st ⊢ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N → 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
84 4 82 83 3syl ⊢ φ → 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
85 xp1st ⊢ 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N
86 elmapi ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
87 84 85 86 3syl ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
88 4 82 syl ⊢ φ → T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N
89 xp2nd ⊢ 1 st ⁡ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∈ f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
90 88 83 89 3syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∈ f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
91 f1oeq1 ⊢ f = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T → f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
92 50 91 elab ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∈ f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
93 90 92 sylib ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
94 f1of ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1 … N
95 93 94 syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1 … N
96 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
97 1 96 eleqtrdi ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ 1
98 eluzfz1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → 1 ∈ 1 … N
99 97 98 syl ⊢ φ → 1 ∈ 1 … N
100 95 99 ffvelcdmd ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N
101 87 100 ffvelcdmd ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 0 ..^ K
102 elfzonn0 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 0 ..^ K → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℕ 0
103 peano2nn0 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℕ 0 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ ℕ 0
104 101 102 103 3syl ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ ℕ 0
105 elfzo0 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 0 ..^ K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℕ 0 ∧ K ∈ ℕ ∧ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K
106 101 105 sylib ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℕ 0 ∧ K ∈ ℕ ∧ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K
107 106 simp2d ⊢ φ → K ∈ ℕ
108 104 nn0red ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ ℝ
109 107 nnred ⊢ φ → K ∈ ℝ
110 elfzolt2 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 0 ..^ K → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K
111 101 110 syl ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K
112 101 102 syl ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℕ 0
113 112 nn0zd ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℤ
114 107 nnzd ⊢ φ → K ∈ ℤ
115 zltp1le ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ ℤ ∧ K ∈ ℤ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ≤ K
116 113 114 115 syl2anc ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 < K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ≤ K
117 111 116 mpbid ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ≤ K
118 fvex ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ V
119 eleq1 ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → n ∈ 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N
120 119 anbi2d ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → φ ∧ n ∈ 1 … N ↔ φ ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N
121 fveq2 ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → p ⁡ n = p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
122 121 neeq1d ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → p ⁡ n ≠ K ↔ p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K
123 122 rexbidv ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ n ≠ K ↔ ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K
124 120 123 imbi12d ⊢ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → φ ∧ n ∈ 1 … N → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ n ≠ K ↔ φ ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K
125 118 124 5 vtocl ⊢ φ ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K
126 100 125 mpdan ⊢ φ → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K
127 fveq1 ⊢ p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
128 87 ffnd ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N
129 128 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N
130 1ex ⊢ 1 ∈ V
131 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1
132 130 131 ax-mp ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1
133 c0ex ⊢ 0 ∈ V
134 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
135 133 134 ax-mp ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
136 132 135 pm3.2i ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
137 dff1o3 ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ onto 1 … N ∧ Fun ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T -1
138 137 simprbi ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → Fun ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T -1
139 imain ⊢ Fun ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T -1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
140 93 138 139 3syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
141 nn0p1nn ⊢ y ∈ ℕ 0 → y + 1 ∈ ℕ
142 8 141 syl ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 ∈ ℕ
143 142 nnred ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 ∈ ℝ
144 143 ltp1d ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 < y + 1 + 1
145 fzdisj ⊢ y + 1 < y + 1 + 1 → 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = ∅
146 145 imaeq2d ⊢ y + 1 < y + 1 + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∅
147 ima0 ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∅ = ∅
148 146 147 eqtrdi ⊢ y + 1 < y + 1 + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = ∅
149 144 148 syl ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ y + 1 + 1 … N = ∅
150 140 149 sylan9req ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N = ∅
151 fnun ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N = ∅ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
152 136 150 151 sylancr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
153 imaundi ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ y + 1 + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
154 142 peano2nnd ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 + 1 ∈ ℕ
155 154 96 eleqtrdi ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1
156 1 nncnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
157 npcan1 ⊢ N ∈ ℂ → N - 1 + 1 = N
158 156 157 syl ⊢ φ → N - 1 + 1 = N
159 158 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 = N
160 elfzuz3 ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → N − 1 ∈ ℤ ≥ y
161 eluzp1p1 ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ y → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ y + 1
162 160 161 syl ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ y + 1
163 162 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ y + 1
164 159 163 eqeltrrd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N ∈ ℤ ≥ y + 1
165 fzsplit2 ⊢ y + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ y + 1 → 1 … N = 1 … y + 1 ∪ y + 1 + 1 … N
166 155 164 165 syl2an2 ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 … N = 1 … y + 1 ∪ y + 1 + 1 … N
167 166 imaeq2d ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ y + 1 + 1 … N
168 f1ofo ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ onto 1 … N
169 foima ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … N = 1 … N
170 93 168 169 3syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … N = 1 … N
171 170 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … N = 1 … N
172 167 171 eqtr3d ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ y + 1 + 1 … N = 1 … N
173 153 172 eqtr3id ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N = 1 … N
174 173 fneq2d ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
175 152 174 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
176 48 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 … N ∈ V
177 inidm ⊢ 1 … N ∩ 1 … N = 1 … N
178 eqidd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
179 f1ofn ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N
180 93 179 syl ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N
181 180 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N
182 fzss2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ y + 1 → 1 … y + 1 ⊆ 1 … N
183 164 182 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 … y + 1 ⊆ 1 … N
184 142 96 eleqtrdi ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y + 1 ∈ ℤ ≥ 1
185 eluzfz1 ⊢ y + 1 ∈ ℤ ≥ 1 → 1 ∈ 1 … y + 1
186 184 185 syl ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → 1 ∈ 1 … y + 1
187 186 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 ∈ 1 … y + 1
188 fnfvima ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T Fn 1 … N ∧ 1 … y + 1 ⊆ 1 … N ∧ 1 ∈ 1 … y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1
189 181 183 187 188 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1
190 fvun1 ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 Fn 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N = ∅ ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
191 132 135 190 mp3an12 ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 ∩ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N = ∅ ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
192 150 189 191 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1
193 130 fvconst2 ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1
194 189 193 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1
195 192 194 eqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1
196 195 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1
197 129 175 176 176 177 178 196 ofval ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
198 100 197 mpidan ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
199 127 198 sylan9eqr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
200 199 adantllr ⊢ φ ∧ p ∈ ran ⁡ F ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
201 fveq2 ⊢ t = T → 2 nd ⁡ t = 2 nd ⁡ T
202 201 breq2d ⊢ t = T → y < 2 nd ⁡ t ↔ y < 2 nd ⁡ T
203 202 ifbid ⊢ t = T → if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 = if y < 2 nd ⁡ T y y + 1
204 2fveq3 ⊢ t = T → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T
205 2fveq3 ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T
206 205 imaeq1d ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j
207 206 xpeq1d ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1
208 205 imaeq1d ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N
209 208 xpeq1d ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
210 207 209 uneq12d ⊢ t = T → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
211 204 210 oveq12d ⊢ t = T → 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
212 203 211 csbeq12dv ⊢ t = T → ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
213 212 mpteq2dv ⊢ t = T → y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
214 213 eqeq2d ⊢ t = T → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
215 214 2 elrab2 ⊢ T ∈ S ↔ T ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N ∧ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
216 215 simprbi ⊢ T ∈ S → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
217 4 216 syl ⊢ φ → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
218 217 rneqd ⊢ φ → ran ⁡ F = ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
219 218 eleq2d ⊢ φ → p ∈ ran ⁡ F ↔ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
220 eqid ⊢ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
221 ovex ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 ∈ V
222 221 csbex ⊢ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 ∈ V
223 220 222 elrnmpti ⊢ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
224 219 223 bitrdi ⊢ φ → p ∈ ran ⁡ F ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
225 6 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ T = 0
226 elfzle1 ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → 0 ≤ y
227 226 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 0 ≤ y
228 225 227 eqbrtrd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ T ≤ y
229 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
230 6 229 eqeltrdi ⊢ φ → 2 nd ⁡ T ∈ ℝ
231 lenlt ⊢ 2 nd ⁡ T ∈ ℝ ∧ y ∈ ℝ → 2 nd ⁡ T ≤ y ↔ ¬ y < 2 nd ⁡ T
232 230 9 231 syl2an ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → 2 nd ⁡ T ≤ y ↔ ¬ y < 2 nd ⁡ T
233 228 232 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ¬ y < 2 nd ⁡ T
234 233 iffalsed ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 = y + 1
235 234 csbeq1d ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = ⦋ y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0
236 ovex ⊢ y + 1 ∈ V
237 oveq2 ⊢ j = y + 1 → 1 … j = 1 … y + 1
238 237 imaeq2d ⊢ j = y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1
239 238 xpeq1d ⊢ j = y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1
240 oveq1 ⊢ j = y + 1 → j + 1 = y + 1 + 1
241 240 oveq1d ⊢ j = y + 1 → j + 1 … N = y + 1 + 1 … N
242 241 imaeq2d ⊢ j = y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N
243 242 xpeq1d ⊢ j = y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
244 239 243 uneq12d ⊢ j = y + 1 → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
245 244 oveq2d ⊢ j = y + 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
246 236 245 csbie ⊢ ⦋ y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
247 235 246 eqtrdi ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
248 247 eqeq2d ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → p = ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 ↔ p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
249 248 rexbidva ⊢ φ → ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = ⦋ if y < 2 nd ⁡ T y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T j + 1 … N × 0 ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
250 224 249 bitrd ⊢ φ → p ∈ ran ⁡ F ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
251 250 biimpa ⊢ φ ∧ p ∈ ran ⁡ F → ∃ y ∈ 0 … N − 1 p = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T 1 … y + 1 × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T y + 1 + 1 … N × 0
252 200 251 r19.29a ⊢ φ ∧ p ∈ ran ⁡ F → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
253 eqtr3 ⊢ p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∧ K = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = K
254 253 ex ⊢ p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 → K = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = K
255 252 254 syl ⊢ φ ∧ p ∈ ran ⁡ F → K = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 = K
256 255 necon3d ⊢ φ ∧ p ∈ ran ⁡ F → p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K → K ≠ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
257 256 rexlimdva ⊢ φ → ∃ p ∈ ran ⁡ F p ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 ≠ K → K ≠ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
258 126 257 mpd ⊢ φ → K ≠ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1
259 108 109 117 258 leneltd ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 < K
260 elfzo0 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ 0 ..^ K ↔ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ ℕ 0 ∧ K ∈ ℕ ∧ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 < K
261 104 107 259 260 syl3anbrc ⊢ φ → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ 0 ..^ K
262 261 adantr ⊢ φ ∧ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 + 1 ∈ 0 ..^ K
263 80 262 eqeltrd ⊢ φ ∧ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 ∈ 0 ..^ K
264 263 adantlr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 1 ∈ 0 ..^ K
265 87 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n ∈ 0 ..^ K
266 elfzonn0 ⊢ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n ∈ 0 ..^ K → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n ∈ ℕ 0
267 265 266 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n ∈ ℕ 0
268 267 nn0cnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n ∈ ℂ
269 268 addridd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 0 = 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n
270 269 265 eqeltrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 0 ∈ 0 ..^ K
271 270 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N ∧ ¬ n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + 0 ∈ 0 ..^ K
272 75 77 264 271 ifbothda ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N → 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ 0 ..^ K
273 272 fmpttd ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
274 ovex ⊢ 0 ..^ K ∈ V
275 274 48 elmap ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ 0 ..^ K 1 … N ↔ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
276 273 275 sylibr ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 ∈ 0 ..^ K 1 … N
277 simpr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ 1 … N − 1
278 1z ⊢ 1 ∈ ℤ
279 13 278 jctil ⊢ φ → 1 ∈ ℤ ∧ N − 1 ∈ ℤ
280 elfzelz ⊢ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ ℤ
281 280 278 jctir ⊢ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ
282 fzaddel ⊢ 1 ∈ ℤ ∧ N − 1 ∈ ℤ ∧ n ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ → n ∈ 1 … N − 1 ↔ n + 1 ∈ 1 + 1 … N - 1 + 1
283 279 281 282 syl2an ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ 1 … N − 1 ↔ n + 1 ∈ 1 + 1 … N - 1 + 1
284 277 283 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → n + 1 ∈ 1 + 1 … N - 1 + 1
285 158 oveq2d ⊢ φ → 1 + 1 … N - 1 + 1 = 1 + 1 … N
286 285 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → 1 + 1 … N - 1 + 1 = 1 + 1 … N
287 284 286 eleqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → n + 1 ∈ 1 + 1 … N
288 287 ralrimiva ⊢ φ → ∀ n ∈ 1 … N − 1 n + 1 ∈ 1 + 1 … N
289 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → y ∈ 1 + 1 … N
290 peano2z ⊢ 1 ∈ ℤ → 1 + 1 ∈ ℤ
291 278 290 ax-mp ⊢ 1 + 1 ∈ ℤ
292 11 291 jctil ⊢ φ → 1 + 1 ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ
293 elfzelz ⊢ y ∈ 1 + 1 … N → y ∈ ℤ
294 293 278 jctir ⊢ y ∈ 1 + 1 … N → y ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ
295 fzsubel ⊢ 1 + 1 ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ ∧ y ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ → y ∈ 1 + 1 … N ↔ y − 1 ∈ 1 + 1 - 1 … N − 1
296 292 294 295 syl2an ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → y ∈ 1 + 1 … N ↔ y − 1 ∈ 1 + 1 - 1 … N − 1
297 289 296 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → y − 1 ∈ 1 + 1 - 1 … N − 1
298 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
299 298 298 pncan3oi ⊢ 1 + 1 - 1 = 1
300 299 oveq1i ⊢ 1 + 1 - 1 … N − 1 = 1 … N − 1
301 297 300 eleqtrdi ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → y − 1 ∈ 1 … N − 1
302 293 zcnd ⊢ y ∈ 1 + 1 … N → y ∈ ℂ
303 elfznn ⊢ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ ℕ
304 303 nncnd ⊢ n ∈ 1 … N − 1 → n ∈ ℂ
305 subadd2 ⊢ y ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ n ∈ ℂ → y − 1 = n ↔ n + 1 = y
306 298 305 mp3an2 ⊢ y ∈ ℂ ∧ n ∈ ℂ → y − 1 = n ↔ n + 1 = y
307 306 bicomd ⊢ y ∈ ℂ ∧ n ∈ ℂ → n + 1 = y ↔ y − 1 = n
308 eqcom ⊢ y = n + 1 ↔ n + 1 = y
309 eqcom ⊢ n = y − 1 ↔ y − 1 = n
310 307 308 309 3bitr4g ⊢ y ∈ ℂ ∧ n ∈ ℂ → y = n + 1 ↔ n = y − 1
311 302 304 310 syl2an ⊢ y ∈ 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N − 1 → y = n + 1 ↔ n = y − 1
312 311 ralrimiva ⊢ y ∈ 1 + 1 … N → ∀ n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1 ↔ n = y − 1
313 312 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → ∀ n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1 ↔ n = y − 1
314 reu6i ⊢ y − 1 ∈ 1 … N − 1 ∧ ∀ n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1 ↔ n = y − 1 → ∃! n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1
315 301 313 314 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ 1 + 1 … N → ∃! n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1
316 315 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ 1 + 1 … N ∃! n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1
317 eqid ⊢ n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 = n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1
318 317 f1ompt ⊢ n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 : 1 … N − 1 ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N ↔ ∀ n ∈ 1 … N − 1 n + 1 ∈ 1 + 1 … N ∧ ∀ y ∈ 1 + 1 … N ∃! n ∈ 1 … N − 1 y = n + 1
319 288 316 318 sylanbrc ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 : 1 … N − 1 ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N
320 f1osng ⊢ N ∈ ℕ ∧ 1 ∈ V → N 1 : N ⟶ 1-1 onto 1
321 1 130 320 sylancl ⊢ φ → N 1 : N ⟶ 1-1 onto 1
322 14 16 ltnled ⊢ φ → N − 1 < N ↔ ¬ N ≤ N − 1
323 20 322 mpbid ⊢ φ → ¬ N ≤ N − 1
324 elfzle2 ⊢ N ∈ 1 … N − 1 → N ≤ N − 1
325 323 324 nsyl ⊢ φ → ¬ N ∈ 1 … N − 1
326 disjsn ⊢ 1 … N − 1 ∩ N = ∅ ↔ ¬ N ∈ 1 … N − 1
327 325 326 sylibr ⊢ φ → 1 … N − 1 ∩ N = ∅
328 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
329 328 ltp1i ⊢ 1 < 1 + 1
330 291 zrei ⊢ 1 + 1 ∈ ℝ
331 328 330 ltnlei ⊢ 1 < 1 + 1 ↔ ¬ 1 + 1 ≤ 1
332 329 331 mpbi ⊢ ¬ 1 + 1 ≤ 1
333 elfzle1 ⊢ 1 ∈ 1 + 1 … N → 1 + 1 ≤ 1
334 332 333 mto ⊢ ¬ 1 ∈ 1 + 1 … N
335 disjsn ⊢ 1 + 1 … N ∩ 1 = ∅ ↔ ¬ 1 ∈ 1 + 1 … N
336 334 335 mpbir ⊢ 1 + 1 … N ∩ 1 = ∅
337 336 a1i ⊢ φ → 1 + 1 … N ∩ 1 = ∅
338 f1oun ⊢ n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 : 1 … N − 1 ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N ∧ N 1 : N ⟶ 1-1 onto 1 ∧ 1 … N − 1 ∩ N = ∅ ∧ 1 + 1 … N ∩ 1 = ∅ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 ∪ N 1 : 1 … N − 1 ∪ N ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N ∪ 1
339 319 321 327 337 338 syl22anc ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 ∪ N 1 : 1 … N − 1 ∪ N ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N ∪ 1
340 130 a1i ⊢ φ → 1 ∈ V
341 158 97 eqeltrd ⊢ φ → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1
342 uzid ⊢ N − 1 ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
343 peano2uz ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
344 13 342 343 3syl ⊢ φ → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
345 158 344 eqeltrrd ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ N − 1
346 fzsplit2 ⊢ N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ N − 1 → 1 … N = 1 … N − 1 ∪ N - 1 + 1 … N
347 341 345 346 syl2anc ⊢ φ → 1 … N = 1 … N − 1 ∪ N - 1 + 1 … N
348 158 oveq1d ⊢ φ → N - 1 + 1 … N = N … N
349 fzsn ⊢ N ∈ ℤ → N … N = N
350 11 349 syl ⊢ φ → N … N = N
351 348 350 eqtrd ⊢ φ → N - 1 + 1 … N = N
352 351 uneq2d ⊢ φ → 1 … N − 1 ∪ N - 1 + 1 … N = 1 … N − 1 ∪ N
353 347 352 eqtr2d ⊢ φ → 1 … N − 1 ∪ N = 1 … N
354 iftrue ⊢ n = N → if n = N 1 n + 1 = 1
355 354 adantl ⊢ φ ∧ n = N → if n = N 1 n + 1 = 1
356 1 340 353 355 fmptapd ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ if n = N 1 n + 1 ∪ N 1 = n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1
357 eleq1 ⊢ n = N → n ∈ 1 … N − 1 ↔ N ∈ 1 … N − 1
358 357 notbid ⊢ n = N → ¬ n ∈ 1 … N − 1 ↔ ¬ N ∈ 1 … N − 1
359 325 358 syl5ibrcom ⊢ φ → n = N → ¬ n ∈ 1 … N − 1
360 359 necon2ad ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 → n ≠ N
361 360 imp ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → n ≠ N
362 ifnefalse ⊢ n ≠ N → if n = N 1 n + 1 = n + 1
363 361 362 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … N − 1 → if n = N 1 n + 1 = n + 1
364 363 mpteq2dva ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ if n = N 1 n + 1 = n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1
365 364 uneq1d ⊢ φ → n ∈ 1 … N − 1 ⟼ if n = N 1 n + 1 ∪ N 1 = n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 ∪ N 1
366 356 365 eqtr3d ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 = n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 ∪ N 1
367 347 352 eqtrd ⊢ φ → 1 … N = 1 … N − 1 ∪ N
368 uzid ⊢ 1 ∈ ℤ → 1 ∈ ℤ ≥ 1
369 peano2uz ⊢ 1 ∈ ℤ ≥ 1 → 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1
370 278 368 369 mp2b ⊢ 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1
371 fzsplit2 ⊢ 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ 1 → 1 … N = 1 … 1 ∪ 1 + 1 … N
372 370 97 371 sylancr ⊢ φ → 1 … N = 1 … 1 ∪ 1 + 1 … N
373 fzsn ⊢ 1 ∈ ℤ → 1 … 1 = 1
374 278 373 ax-mp ⊢ 1 … 1 = 1
375 374 uneq1i ⊢ 1 … 1 ∪ 1 + 1 … N = 1 ∪ 1 + 1 … N
376 375 equncomi ⊢ 1 … 1 ∪ 1 + 1 … N = 1 + 1 … N ∪ 1
377 372 376 eqtrdi ⊢ φ → 1 … N = 1 + 1 … N ∪ 1
378 366 367 377 f1oeq123d ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ n ∈ 1 … N − 1 ⟼ n + 1 ∪ N 1 : 1 … N − 1 ∪ N ⟶ 1-1 onto 1 + 1 … N ∪ 1
379 339 378 mpbird ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
380 f1oco ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ∧ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
381 93 379 380 syl2anc ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
382 f1oeq1 ⊢ f = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 → f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
383 52 382 elab ⊢ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
384 381 383 sylibr ⊢ φ → 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
385 276 384 opelxpd ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
386 1 nnnn0d ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
387 nn0fz0 ⊢ N ∈ ℕ 0 ↔ N ∈ 0 … N
388 386 387 sylib ⊢ φ → N ∈ 0 … N
389 385 388 opelxpd ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N
390 elrab3t ⊢ ∀ t t = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0 ∧ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
391 73 389 390 syl2anc ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0 ↔ F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 1 … y × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 y + 1 … N × 0
392 7 391 mpbird ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ t ∈ 0 ..^ K 1 … N × f | f : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N × 0 … N | F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < 2 nd ⁡ t y y + 1 / j⦌ 1 st ⁡ 1 st ⁡ t + f 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t 1 … j × 1 ∪ 2 nd ⁡ 1 st ⁡ t j + 1 … N × 0
393 392 2 eleqtrrdi ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ S
394 fveqeq2 ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = T → 2 nd ⁡ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = N ↔ 2 nd ⁡ T = N
395 27 394 syl5ibcom ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = T → 2 nd ⁡ T = N
396 1 nnne0d ⊢ φ → N ≠ 0
397 neeq1 ⊢ 2 nd ⁡ T = N → 2 nd ⁡ T ≠ 0 ↔ N ≠ 0
398 396 397 syl5ibrcom ⊢ φ → 2 nd ⁡ T = N → 2 nd ⁡ T ≠ 0
399 395 398 syld ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N = T → 2 nd ⁡ T ≠ 0
400 399 necon2d ⊢ φ → 2 nd ⁡ T = 0 → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ≠ T
401 6 400 mpd ⊢ φ → n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ≠ T
402 neeq1 ⊢ z = n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N → z ≠ T ↔ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ≠ T
403 402 rspcev ⊢ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ∈ S ∧ n ∈ 1 … N ⟼ 1 st ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ n + if n = 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ⁡ 1 1 0 2 nd ⁡ 1 st ⁡ T ∘ n ∈ 1 … N ⟼ if n = N 1 n + 1 N ≠ T → ∃ z ∈ S z ≠ T
404 393 401 403 syl2anc ⊢ φ → ∃ z ∈ S z ≠ T