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Theorem poimirlem2

Description: Lemma for poimir - consecutive vertices differ in at most one dimension. (Contributed by Brendan Leahy, 21-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
poimirlem2.1 ⊢ φ → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
poimirlem2.2 ⊢ φ → T : 1 … N ⟶ ℤ
poimirlem2.3 ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
poimirlem2.4 ⊢ φ → V ∈ 1 … N − 1
poimirlem2.5 ⊢ φ → M ∈ 0 … N ∖ V
Assertion poimirlem2 ⊢ φ → ∃* n ∈ 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 poimirlem2.1 ⊢ φ → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
3 poimirlem2.2 ⊢ φ → T : 1 … N ⟶ ℤ
4 poimirlem2.3 ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
5 poimirlem2.4 ⊢ φ → V ∈ 1 … N − 1
6 poimirlem2.5 ⊢ φ → M ∈ 0 … N ∖ V
7 dff1o3 ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ U : 1 … N ⟶ onto 1 … N ∧ Fun ⁡ U -1
8 7 simprbi ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → Fun ⁡ U -1
9 4 8 syl ⊢ φ → Fun ⁡ U -1
10 imadif ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … N ∖ V + 1 = U 1 … N ∖ U V + 1
11 9 10 syl ⊢ φ → U 1 … N ∖ V + 1 = U 1 … N ∖ U V + 1
12 fzp1elp1 ⊢ V ∈ 1 … N − 1 → V + 1 ∈ 1 … N - 1 + 1
13 5 12 syl ⊢ φ → V + 1 ∈ 1 … N - 1 + 1
14 1 nncnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
15 npcan1 ⊢ N ∈ ℂ → N - 1 + 1 = N
16 14 15 syl ⊢ φ → N - 1 + 1 = N
17 16 oveq2d ⊢ φ → 1 … N - 1 + 1 = 1 … N
18 13 17 eleqtrd ⊢ φ → V + 1 ∈ 1 … N
19 fzsplit ⊢ V + 1 ∈ 1 … N → 1 … N = 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N
20 18 19 syl ⊢ φ → 1 … N = 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N
21 20 difeq1d ⊢ φ → 1 … N ∖ V + 1 = 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N ∖ V + 1
22 difundir ⊢ 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N ∖ V + 1 = 1 … V + 1 ∖ V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N ∖ V + 1
23 elfzuz ⊢ V ∈ 1 … N − 1 → V ∈ ℤ ≥ 1
24 5 23 syl ⊢ φ → V ∈ ℤ ≥ 1
25 fzsuc ⊢ V ∈ ℤ ≥ 1 → 1 … V + 1 = 1 … V ∪ V + 1
26 24 25 syl ⊢ φ → 1 … V + 1 = 1 … V ∪ V + 1
27 26 difeq1d ⊢ φ → 1 … V + 1 ∖ V + 1 = 1 … V ∪ V + 1 ∖ V + 1
28 difun2 ⊢ 1 … V ∪ V + 1 ∖ V + 1 = 1 … V ∖ V + 1
29 5 elfzelzd ⊢ φ → V ∈ ℤ
30 29 zred ⊢ φ → V ∈ ℝ
31 30 ltp1d ⊢ φ → V < V + 1
32 29 peano2zd ⊢ φ → V + 1 ∈ ℤ
33 32 zred ⊢ φ → V + 1 ∈ ℝ
34 30 33 ltnled ⊢ φ → V < V + 1 ↔ ¬ V + 1 ≤ V
35 31 34 mpbid ⊢ φ → ¬ V + 1 ≤ V
36 elfzle2 ⊢ V + 1 ∈ 1 … V → V + 1 ≤ V
37 35 36 nsyl ⊢ φ → ¬ V + 1 ∈ 1 … V
38 difsn ⊢ ¬ V + 1 ∈ 1 … V → 1 … V ∖ V + 1 = 1 … V
39 37 38 syl ⊢ φ → 1 … V ∖ V + 1 = 1 … V
40 28 39 eqtrid ⊢ φ → 1 … V ∪ V + 1 ∖ V + 1 = 1 … V
41 27 40 eqtrd ⊢ φ → 1 … V + 1 ∖ V + 1 = 1 … V
42 33 ltp1d ⊢ φ → V + 1 < V + 1 + 1
43 peano2re ⊢ V + 1 ∈ ℝ → V + 1 + 1 ∈ ℝ
44 33 43 syl ⊢ φ → V + 1 + 1 ∈ ℝ
45 33 44 ltnled ⊢ φ → V + 1 < V + 1 + 1 ↔ ¬ V + 1 + 1 ≤ V + 1
46 42 45 mpbid ⊢ φ → ¬ V + 1 + 1 ≤ V + 1
47 elfzle1 ⊢ V + 1 ∈ V + 1 + 1 … N → V + 1 + 1 ≤ V + 1
48 46 47 nsyl ⊢ φ → ¬ V + 1 ∈ V + 1 + 1 … N
49 difsn ⊢ ¬ V + 1 ∈ V + 1 + 1 … N → V + 1 + 1 … N ∖ V + 1 = V + 1 + 1 … N
50 48 49 syl ⊢ φ → V + 1 + 1 … N ∖ V + 1 = V + 1 + 1 … N
51 41 50 uneq12d ⊢ φ → 1 … V + 1 ∖ V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N ∖ V + 1 = 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N
52 22 51 eqtrid ⊢ φ → 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N ∖ V + 1 = 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N
53 21 52 eqtrd ⊢ φ → 1 … N ∖ V + 1 = 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N
54 53 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N ∖ V + 1 = U 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N
55 11 54 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … N ∖ U V + 1 = U 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N
56 imaundi ⊢ U 1 … V ∪ V + 1 + 1 … N = U 1 … V ∪ U V + 1 + 1 … N
57 55 56 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … N ∖ U V + 1 = U 1 … V ∪ U V + 1 + 1 … N
58 57 eleq2d ⊢ φ → n ∈ U 1 … N ∖ U V + 1 ↔ n ∈ U 1 … V ∪ U V + 1 + 1 … N
59 eldif ⊢ n ∈ U 1 … N ∖ U V + 1 ↔ n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V + 1
60 elun ⊢ n ∈ U 1 … V ∪ U V + 1 + 1 … N ↔ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N
61 58 59 60 3bitr3g ⊢ φ → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V + 1 ↔ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N
62 61 adantr ⊢ φ ∧ M < V → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V + 1 ↔ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N
63 imassrn ⊢ U 1 … V ⊆ ran ⁡ U
64 f1of ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → U : 1 … N ⟶ 1 … N
65 4 64 syl ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ 1 … N
66 65 frnd ⊢ φ → ran ⁡ U ⊆ 1 … N
67 63 66 sstrid ⊢ φ → U 1 … V ⊆ 1 … N
68 67 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → n ∈ 1 … N
69 3 ffnd ⊢ φ → T Fn 1 … N
70 69 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → T Fn 1 … N
71 1ex ⊢ 1 ∈ V
72 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … V × 1 Fn U 1 … V
73 71 72 ax-mp ⊢ U 1 … V × 1 Fn U 1 … V
74 c0ex ⊢ 0 ∈ V
75 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N
76 74 75 ax-mp ⊢ U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N
77 73 76 pm3.2i ⊢ U 1 … V × 1 Fn U 1 … V ∧ U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N
78 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … V ∩ V + 1 … N = U 1 … V ∩ U V + 1 … N
79 9 78 syl ⊢ φ → U 1 … V ∩ V + 1 … N = U 1 … V ∩ U V + 1 … N
80 fzdisj ⊢ V < V + 1 → 1 … V ∩ V + 1 … N = ∅
81 31 80 syl ⊢ φ → 1 … V ∩ V + 1 … N = ∅
82 81 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … V ∩ V + 1 … N = U ∅
83 ima0 ⊢ U ∅ = ∅
84 82 83 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … V ∩ V + 1 … N = ∅
85 79 84 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅
86 fnun ⊢ U 1 … V × 1 Fn U 1 … V ∧ U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N ∧ U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅ → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn U 1 … V ∪ U V + 1 … N
87 77 85 86 sylancr ⊢ φ → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn U 1 … V ∪ U V + 1 … N
88 imaundi ⊢ U 1 … V ∪ V + 1 … N = U 1 … V ∪ U V + 1 … N
89 1 nnzd ⊢ φ → N ∈ ℤ
90 peano2zm ⊢ N ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ
91 uzid ⊢ N − 1 ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
92 peano2uz ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
93 89 90 91 92 4syl ⊢ φ → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
94 16 93 eqeltrrd ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ N − 1
95 fzss2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ N − 1 → 1 … N − 1 ⊆ 1 … N
96 94 95 syl ⊢ φ → 1 … N − 1 ⊆ 1 … N
97 96 5 sseldd ⊢ φ → V ∈ 1 … N
98 fzsplit ⊢ V ∈ 1 … N → 1 … N = 1 … V ∪ V + 1 … N
99 97 98 syl ⊢ φ → 1 … N = 1 … V ∪ V + 1 … N
100 99 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N = U 1 … V ∪ V + 1 … N
101 f1ofo ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → U : 1 … N ⟶ onto 1 … N
102 4 101 syl ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ onto 1 … N
103 foima ⊢ U : 1 … N ⟶ onto 1 … N → U 1 … N = 1 … N
104 102 103 syl ⊢ φ → U 1 … N = 1 … N
105 100 104 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V ∪ V + 1 … N = 1 … N
106 88 105 eqtr3id ⊢ φ → U 1 … V ∪ U V + 1 … N = 1 … N
107 106 fneq2d ⊢ φ → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn U 1 … V ∪ U V + 1 … N ↔ U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
108 87 107 mpbid ⊢ φ → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
109 108 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
110 fzfid ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → 1 … N ∈ Fin
111 inidm ⊢ 1 … N ∩ 1 … N = 1 … N
112 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → T ⁡ n = T ⁡ n
113 fvun1 ⊢ U 1 … V × 1 Fn U 1 … V ∧ U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N ∧ U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V × 1 ⁡ n
114 73 76 113 mp3an12 ⊢ U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V × 1 ⁡ n
115 85 114 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V × 1 ⁡ n
116 71 fvconst2 ⊢ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ⁡ n = 1
117 116 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ⁡ n = 1
118 115 117 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
119 118 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
120 70 109 110 110 111 112 119 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 1
121 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1
122 71 121 ax-mp ⊢ U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1
123 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N
124 74 123 ax-mp ⊢ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N
125 122 124 pm3.2i ⊢ U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1 ∧ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N
126 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N
127 9 126 syl ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N
128 fzdisj ⊢ V + 1 < V + 1 + 1 → 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = ∅
129 42 128 syl ⊢ φ → 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = ∅
130 129 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = U ∅
131 130 83 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∩ V + 1 + 1 … N = ∅
132 127 131 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅
133 fnun ⊢ U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1 ∧ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N ∧ U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅ → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U 1 … V + 1 ∪ U V + 1 + 1 … N
134 125 132 133 sylancr ⊢ φ → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U 1 … V + 1 ∪ U V + 1 + 1 … N
135 imaundi ⊢ U 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N = U 1 … V + 1 ∪ U V + 1 + 1 … N
136 20 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N = U 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N
137 136 104 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∪ V + 1 + 1 … N = 1 … N
138 135 137 eqtr3id ⊢ φ → U 1 … V + 1 ∪ U V + 1 + 1 … N = 1 … N
139 138 fneq2d ⊢ φ → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U 1 … V + 1 ∪ U V + 1 + 1 … N ↔ U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
140 134 139 mpbid ⊢ φ → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
141 140 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
142 uzid ⊢ V ∈ ℤ → V ∈ ℤ ≥ V
143 29 142 syl ⊢ φ → V ∈ ℤ ≥ V
144 peano2uz ⊢ V ∈ ℤ ≥ V → V + 1 ∈ ℤ ≥ V
145 fzss2 ⊢ V + 1 ∈ ℤ ≥ V → 1 … V ⊆ 1 … V + 1
146 imass2 ⊢ 1 … V ⊆ 1 … V + 1 → U 1 … V ⊆ U 1 … V + 1
147 143 144 145 146 4syl ⊢ φ → U 1 … V ⊆ U 1 … V + 1
148 147 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → n ∈ U 1 … V + 1
149 fvun1 ⊢ U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1 ∧ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N ∧ U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V + 1 × 1 ⁡ n
150 122 124 149 mp3an12 ⊢ U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V + 1 × 1 ⁡ n
151 132 150 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U 1 … V + 1 × 1 ⁡ n
152 71 fvconst2 ⊢ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ⁡ n = 1
153 152 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ⁡ n = 1
154 151 153 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V + 1 → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
155 148 154 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
156 155 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
157 70 141 110 110 111 112 156 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 1
158 120 157 eqtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
159 68 158 mpdan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
160 imassrn ⊢ U V + 1 + 1 … N ⊆ ran ⁡ U
161 160 66 sstrid ⊢ φ → U V + 1 + 1 … N ⊆ 1 … N
162 161 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → n ∈ 1 … N
163 69 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → T Fn 1 … N
164 108 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
165 fzfid ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → 1 … N ∈ Fin
166 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T ⁡ n = T ⁡ n
167 uzid ⊢ V + 1 ∈ ℤ → V + 1 ∈ ℤ ≥ V + 1
168 32 167 syl ⊢ φ → V + 1 ∈ ℤ ≥ V + 1
169 peano2uz ⊢ V + 1 ∈ ℤ ≥ V + 1 → V + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V + 1
170 fzss1 ⊢ V + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V + 1 → V + 1 + 1 … N ⊆ V + 1 … N
171 imass2 ⊢ V + 1 + 1 … N ⊆ V + 1 … N → U V + 1 + 1 … N ⊆ U V + 1 … N
172 168 169 170 171 4syl ⊢ φ → U V + 1 + 1 … N ⊆ U V + 1 … N
173 172 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → n ∈ U V + 1 … N
174 fvun2 ⊢ U 1 … V × 1 Fn U 1 … V ∧ U V + 1 … N × 0 Fn U V + 1 … N ∧ U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 … N × 0 ⁡ n
175 73 76 174 mp3an12 ⊢ U 1 … V ∩ U V + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 … N × 0 ⁡ n
176 85 175 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 … N × 0 ⁡ n
177 74 fvconst2 ⊢ n ∈ U V + 1 … N → U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
178 177 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
179 176 178 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
180 173 179 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
181 180 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
182 163 164 165 165 111 166 181 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 0
183 140 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn 1 … N
184 fvun2 ⊢ U 1 … V + 1 × 1 Fn U 1 … V + 1 ∧ U V + 1 + 1 … N × 0 Fn U V + 1 + 1 … N ∧ U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
185 122 124 184 mp3an12 ⊢ U 1 … V + 1 ∩ U V + 1 + 1 … N = ∅ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
186 132 185 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
187 74 fvconst2 ⊢ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
188 187 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
189 186 188 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
190 189 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
191 163 183 165 165 111 166 190 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 0
192 182 191 eqtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
193 162 192 mpdan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 + 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
194 159 193 jaodan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
195 194 adantlr ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
196 2 adantr ⊢ φ ∧ M < V → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
197 vex ⊢ y ∈ V
198 ovex ⊢ y + 1 ∈ V
199 197 198 ifex ⊢ if y < M y y + 1 ∈ V
200 199 a1i ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 ∈ V
201 breq1 ⊢ y = V − 1 → y < M ↔ V − 1 < M
202 201 adantl ⊢ φ ∧ y = V − 1 → y < M ↔ V − 1 < M
203 simpr ⊢ φ ∧ y = V − 1 → y = V − 1
204 oveq1 ⊢ y = V − 1 → y + 1 = V - 1 + 1
205 29 zcnd ⊢ φ → V ∈ ℂ
206 npcan1 ⊢ V ∈ ℂ → V - 1 + 1 = V
207 205 206 syl ⊢ φ → V - 1 + 1 = V
208 204 207 sylan9eqr ⊢ φ ∧ y = V − 1 → y + 1 = V
209 202 203 208 ifbieq12d ⊢ φ ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 = if V − 1 < M V − 1 V
210 209 adantlr ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 = if V − 1 < M V − 1 V
211 6 eldifad ⊢ φ → M ∈ 0 … N
212 211 elfzelzd ⊢ φ → M ∈ ℤ
213 zltlem1 ⊢ M ∈ ℤ ∧ V ∈ ℤ → M < V ↔ M ≤ V − 1
214 212 29 213 syl2anc ⊢ φ → M < V ↔ M ≤ V − 1
215 212 zred ⊢ φ → M ∈ ℝ
216 peano2zm ⊢ V ∈ ℤ → V − 1 ∈ ℤ
217 29 216 syl ⊢ φ → V − 1 ∈ ℤ
218 217 zred ⊢ φ → V − 1 ∈ ℝ
219 215 218 lenltd ⊢ φ → M ≤ V − 1 ↔ ¬ V − 1 < M
220 214 219 bitrd ⊢ φ → M < V ↔ ¬ V − 1 < M
221 220 biimpa ⊢ φ ∧ M < V → ¬ V − 1 < M
222 221 iffalsed ⊢ φ ∧ M < V → if V − 1 < M V − 1 V = V
223 222 adantr ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → if V − 1 < M V − 1 V = V
224 210 223 eqtrd ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 = V
225 224 eqeq2d ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → j = if y < M y y + 1 ↔ j = V
226 225 biimpa ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 ∧ j = if y < M y y + 1 → j = V
227 oveq2 ⊢ j = V → 1 … j = 1 … V
228 227 imaeq2d ⊢ j = V → U 1 … j = U 1 … V
229 228 xpeq1d ⊢ j = V → U 1 … j × 1 = U 1 … V × 1
230 oveq1 ⊢ j = V → j + 1 = V + 1
231 230 oveq1d ⊢ j = V → j + 1 … N = V + 1 … N
232 231 imaeq2d ⊢ j = V → U j + 1 … N = U V + 1 … N
233 232 xpeq1d ⊢ j = V → U j + 1 … N × 0 = U V + 1 … N × 0
234 229 233 uneq12d ⊢ j = V → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
235 234 oveq2d ⊢ j = V → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
236 226 235 syl ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 ∧ j = if y < M y y + 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
237 200 236 csbied ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V − 1 → ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
238 elfzm1b ⊢ V ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → V ∈ 1 … N ↔ V − 1 ∈ 0 … N − 1
239 29 89 238 syl2anc ⊢ φ → V ∈ 1 … N ↔ V − 1 ∈ 0 … N − 1
240 97 239 mpbid ⊢ φ → V − 1 ∈ 0 … N − 1
241 240 adantr ⊢ φ ∧ M < V → V − 1 ∈ 0 … N − 1
242 ovexd ⊢ φ ∧ M < V → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ∈ V
243 196 237 241 242 fvmptd ⊢ φ ∧ M < V → F ⁡ V − 1 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
244 243 fveq1d ⊢ φ ∧ M < V → F ⁡ V − 1 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
245 244 adantr ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
246 199 a1i ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V → if y < M y y + 1 ∈ V
247 breq1 ⊢ y = V → y < M ↔ V < M
248 id ⊢ y = V → y = V
249 oveq1 ⊢ y = V → y + 1 = V + 1
250 247 248 249 ifbieq12d ⊢ y = V → if y < M y y + 1 = if V < M V V + 1
251 ltnsym ⊢ M ∈ ℝ ∧ V ∈ ℝ → M < V → ¬ V < M
252 215 30 251 syl2anc ⊢ φ → M < V → ¬ V < M
253 252 imp ⊢ φ ∧ M < V → ¬ V < M
254 253 iffalsed ⊢ φ ∧ M < V → if V < M V V + 1 = V + 1
255 250 254 sylan9eqr ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V → if y < M y y + 1 = V + 1
256 255 eqeq2d ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V → j = if y < M y y + 1 ↔ j = V + 1
257 256 biimpa ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V ∧ j = if y < M y y + 1 → j = V + 1
258 oveq2 ⊢ j = V + 1 → 1 … j = 1 … V + 1
259 258 imaeq2d ⊢ j = V + 1 → U 1 … j = U 1 … V + 1
260 259 xpeq1d ⊢ j = V + 1 → U 1 … j × 1 = U 1 … V + 1 × 1
261 oveq1 ⊢ j = V + 1 → j + 1 = V + 1 + 1
262 261 oveq1d ⊢ j = V + 1 → j + 1 … N = V + 1 + 1 … N
263 262 imaeq2d ⊢ j = V + 1 → U j + 1 … N = U V + 1 + 1 … N
264 263 xpeq1d ⊢ j = V + 1 → U j + 1 … N × 0 = U V + 1 + 1 … N × 0
265 260 264 uneq12d ⊢ j = V + 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0
266 265 oveq2d ⊢ j = V + 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0
267 257 266 syl ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V ∧ j = if y < M y y + 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0
268 246 267 csbied ⊢ φ ∧ M < V ∧ y = V → ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0
269 fz1ssfz0 ⊢ 1 … N − 1 ⊆ 0 … N − 1
270 269 5 sselid ⊢ φ → V ∈ 0 … N − 1
271 270 adantr ⊢ φ ∧ M < V → V ∈ 0 … N − 1
272 ovexd ⊢ φ ∧ M < V → T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ∈ V
273 196 268 271 272 fvmptd ⊢ φ ∧ M < V → F ⁡ V = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0
274 273 fveq1d ⊢ φ ∧ M < V → F ⁡ V ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
275 274 adantr ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → F ⁡ V ⁡ n = T + f U 1 … V + 1 × 1 ∪ U V + 1 + 1 … N × 0 ⁡ n
276 195 245 275 3eqtr4d ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
277 276 ex ⊢ φ ∧ M < V → n ∈ U 1 … V ∨ n ∈ U V + 1 + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
278 62 277 sylbid ⊢ φ ∧ M < V → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V + 1 → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
279 278 expdimp ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … N → ¬ n ∈ U V + 1 → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
280 279 necon1ad ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n ∈ U V + 1
281 elimasni ⊢ n ∈ U V + 1 → V + 1 U n
282 eqcom ⊢ n = U ⁡ V + 1 ↔ U ⁡ V + 1 = n
283 f1ofn ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → U Fn 1 … N
284 4 283 syl ⊢ φ → U Fn 1 … N
285 fnbrfvb ⊢ U Fn 1 … N ∧ V + 1 ∈ 1 … N → U ⁡ V + 1 = n ↔ V + 1 U n
286 284 18 285 syl2anc ⊢ φ → U ⁡ V + 1 = n ↔ V + 1 U n
287 282 286 bitrid ⊢ φ → n = U ⁡ V + 1 ↔ V + 1 U n
288 281 287 imbitrrid ⊢ φ → n ∈ U V + 1 → n = U ⁡ V + 1
289 288 ad2antrr ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … N → n ∈ U V + 1 → n = U ⁡ V + 1
290 280 289 syld ⊢ φ ∧ M < V ∧ n ∈ U 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V + 1
291 290 ralrimiva ⊢ φ ∧ M < V → ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V + 1
292 fvex ⊢ U ⁡ V + 1 ∈ V
293 eqeq2 ⊢ m = U ⁡ V + 1 → n = m ↔ n = U ⁡ V + 1
294 293 imbi2d ⊢ m = U ⁡ V + 1 → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m ↔ F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V + 1
295 294 ralbidv ⊢ m = U ⁡ V + 1 → ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m ↔ ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V + 1
296 292 295 spcev ⊢ ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V + 1 → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
297 291 296 syl ⊢ φ ∧ M < V → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
298 imadif ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … N ∖ V = U 1 … N ∖ U V
299 9 298 syl ⊢ φ → U 1 … N ∖ V = U 1 … N ∖ U V
300 99 difeq1d ⊢ φ → 1 … N ∖ V = 1 … V ∪ V + 1 … N ∖ V
301 difundir ⊢ 1 … V ∪ V + 1 … N ∖ V = 1 … V ∖ V ∪ V + 1 … N ∖ V
302 207 24 eqeltrd ⊢ φ → V - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1
303 uzid ⊢ V − 1 ∈ ℤ → V − 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
304 peano2uz ⊢ V − 1 ∈ ℤ ≥ V − 1 → V - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
305 29 216 303 304 4syl ⊢ φ → V - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
306 207 305 eqeltrrd ⊢ φ → V ∈ ℤ ≥ V − 1
307 fzsplit2 ⊢ V - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ V ∈ ℤ ≥ V − 1 → 1 … V = 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … V
308 302 306 307 syl2anc ⊢ φ → 1 … V = 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … V
309 207 oveq1d ⊢ φ → V - 1 + 1 … V = V … V
310 fzsn ⊢ V ∈ ℤ → V … V = V
311 29 310 syl ⊢ φ → V … V = V
312 309 311 eqtrd ⊢ φ → V - 1 + 1 … V = V
313 312 uneq2d ⊢ φ → 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … V = 1 … V − 1 ∪ V
314 308 313 eqtrd ⊢ φ → 1 … V = 1 … V − 1 ∪ V
315 314 difeq1d ⊢ φ → 1 … V ∖ V = 1 … V − 1 ∪ V ∖ V
316 difun2 ⊢ 1 … V − 1 ∪ V ∖ V = 1 … V − 1 ∖ V
317 30 ltm1d ⊢ φ → V − 1 < V
318 218 30 ltnled ⊢ φ → V − 1 < V ↔ ¬ V ≤ V − 1
319 317 318 mpbid ⊢ φ → ¬ V ≤ V − 1
320 elfzle2 ⊢ V ∈ 1 … V − 1 → V ≤ V − 1
321 319 320 nsyl ⊢ φ → ¬ V ∈ 1 … V − 1
322 difsn ⊢ ¬ V ∈ 1 … V − 1 → 1 … V − 1 ∖ V = 1 … V − 1
323 321 322 syl ⊢ φ → 1 … V − 1 ∖ V = 1 … V − 1
324 316 323 eqtrid ⊢ φ → 1 … V − 1 ∪ V ∖ V = 1 … V − 1
325 315 324 eqtrd ⊢ φ → 1 … V ∖ V = 1 … V − 1
326 elfzle1 ⊢ V ∈ V + 1 … N → V + 1 ≤ V
327 35 326 nsyl ⊢ φ → ¬ V ∈ V + 1 … N
328 difsn ⊢ ¬ V ∈ V + 1 … N → V + 1 … N ∖ V = V + 1 … N
329 327 328 syl ⊢ φ → V + 1 … N ∖ V = V + 1 … N
330 325 329 uneq12d ⊢ φ → 1 … V ∖ V ∪ V + 1 … N ∖ V = 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N
331 301 330 eqtrid ⊢ φ → 1 … V ∪ V + 1 … N ∖ V = 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N
332 300 331 eqtrd ⊢ φ → 1 … N ∖ V = 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N
333 332 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N ∖ V = U 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N
334 299 333 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … N ∖ U V = U 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N
335 imaundi ⊢ U 1 … V − 1 ∪ V + 1 … N = U 1 … V − 1 ∪ U V + 1 … N
336 334 335 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … N ∖ U V = U 1 … V − 1 ∪ U V + 1 … N
337 336 eleq2d ⊢ φ → n ∈ U 1 … N ∖ U V ↔ n ∈ U 1 … V − 1 ∪ U V + 1 … N
338 eldif ⊢ n ∈ U 1 … N ∖ U V ↔ n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V
339 elun ⊢ n ∈ U 1 … V − 1 ∪ U V + 1 … N ↔ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N
340 337 338 339 3bitr3g ⊢ φ → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V ↔ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N
341 340 adantr ⊢ φ ∧ V < M → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V ↔ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N
342 imassrn ⊢ U 1 … V − 1 ⊆ ran ⁡ U
343 342 66 sstrid ⊢ φ → U 1 … V − 1 ⊆ 1 … N
344 343 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → n ∈ 1 … N
345 69 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → T Fn 1 … N
346 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1
347 71 346 ax-mp ⊢ U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1
348 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U V … N × 0 Fn U V … N
349 74 348 ax-mp ⊢ U V … N × 0 Fn U V … N
350 347 349 pm3.2i ⊢ U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1 ∧ U V … N × 0 Fn U V … N
351 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … V − 1 ∩ V … N = U 1 … V − 1 ∩ U V … N
352 9 351 syl ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∩ V … N = U 1 … V − 1 ∩ U V … N
353 fzdisj ⊢ V − 1 < V → 1 … V − 1 ∩ V … N = ∅
354 317 353 syl ⊢ φ → 1 … V − 1 ∩ V … N = ∅
355 354 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∩ V … N = U ∅
356 355 83 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∩ V … N = ∅
357 352 356 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅
358 fnun ⊢ U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1 ∧ U V … N × 0 Fn U V … N ∧ U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅ → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn U 1 … V − 1 ∪ U V … N
359 350 357 358 sylancr ⊢ φ → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn U 1 … V − 1 ∪ U V … N
360 imaundi ⊢ U 1 … V − 1 ∪ V … N = U 1 … V − 1 ∪ U V … N
361 uzss ⊢ V ∈ ℤ ≥ V − 1 → ℤ ≥ V ⊆ ℤ ≥ V − 1
362 306 361 syl ⊢ φ → ℤ ≥ V ⊆ ℤ ≥ V − 1
363 elfzuz3 ⊢ V ∈ 1 … N − 1 → N − 1 ∈ ℤ ≥ V
364 5 363 syl ⊢ φ → N − 1 ∈ ℤ ≥ V
365 362 364 sseldd ⊢ φ → N − 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
366 peano2uz ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ V − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
367 365 366 syl ⊢ φ → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ V − 1
368 16 367 eqeltrrd ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ V − 1
369 fzsplit2 ⊢ V - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ V − 1 → 1 … N = 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … N
370 302 368 369 syl2anc ⊢ φ → 1 … N = 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … N
371 207 oveq1d ⊢ φ → V - 1 + 1 … N = V … N
372 371 uneq2d ⊢ φ → 1 … V − 1 ∪ V - 1 + 1 … N = 1 … V − 1 ∪ V … N
373 370 372 eqtrd ⊢ φ → 1 … N = 1 … V − 1 ∪ V … N
374 373 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N = U 1 … V − 1 ∪ V … N
375 374 104 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∪ V … N = 1 … N
376 360 375 eqtr3id ⊢ φ → U 1 … V − 1 ∪ U V … N = 1 … N
377 376 fneq2d ⊢ φ → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn U 1 … V − 1 ∪ U V … N ↔ U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn 1 … N
378 359 377 mpbid ⊢ φ → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn 1 … N
379 378 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn 1 … N
380 fzfid ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → 1 … N ∈ Fin
381 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → T ⁡ n = T ⁡ n
382 fvun1 ⊢ U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1 ∧ U V … N × 0 Fn U V … N ∧ U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U 1 … V − 1 × 1 ⁡ n
383 347 349 382 mp3an12 ⊢ U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U 1 … V − 1 × 1 ⁡ n
384 357 383 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U 1 … V − 1 × 1 ⁡ n
385 71 fvconst2 ⊢ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ⁡ n = 1
386 385 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ⁡ n = 1
387 384 386 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = 1
388 387 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = 1
389 345 379 380 380 111 381 388 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 1
390 108 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
391 fzss2 ⊢ V ∈ ℤ ≥ V − 1 → 1 … V − 1 ⊆ 1 … V
392 306 391 syl ⊢ φ → 1 … V − 1 ⊆ 1 … V
393 imass2 ⊢ 1 … V − 1 ⊆ 1 … V → U 1 … V − 1 ⊆ U 1 … V
394 392 393 syl ⊢ φ → U 1 … V − 1 ⊆ U 1 … V
395 394 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → n ∈ U 1 … V
396 395 118 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
397 396 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 1
398 345 390 380 380 111 381 397 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 1
399 389 398 eqtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
400 344 399 mpdan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
401 imassrn ⊢ U V + 1 … N ⊆ ran ⁡ U
402 401 66 sstrid ⊢ φ → U V + 1 … N ⊆ 1 … N
403 402 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → n ∈ 1 … N
404 69 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → T Fn 1 … N
405 378 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 Fn 1 … N
406 fzfid ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → 1 … N ∈ Fin
407 eqidd ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T ⁡ n = T ⁡ n
408 fzss1 ⊢ V + 1 ∈ ℤ ≥ V → V + 1 … N ⊆ V … N
409 imass2 ⊢ V + 1 … N ⊆ V … N → U V + 1 … N ⊆ U V … N
410 143 144 408 409 4syl ⊢ φ → U V + 1 … N ⊆ U V … N
411 410 sselda ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → n ∈ U V … N
412 fvun2 ⊢ U 1 … V − 1 × 1 Fn U 1 … V − 1 ∧ U V … N × 0 Fn U V … N ∧ U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅ ∧ n ∈ U V … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U V … N × 0 ⁡ n
413 347 349 412 mp3an12 ⊢ U 1 … V − 1 ∩ U V … N = ∅ ∧ n ∈ U V … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U V … N × 0 ⁡ n
414 357 413 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ U V … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = U V … N × 0 ⁡ n
415 74 fvconst2 ⊢ n ∈ U V … N → U V … N × 0 ⁡ n = 0
416 415 adantl ⊢ φ ∧ n ∈ U V … N → U V … N × 0 ⁡ n = 0
417 414 416 eqtrd ⊢ φ ∧ n ∈ U V … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = 0
418 411 417 syldan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = 0
419 418 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = 0
420 404 405 406 406 111 407 419 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 0
421 108 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 Fn 1 … N
422 179 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = 0
423 404 421 406 406 111 407 422 ofval ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n = T ⁡ n + 0
424 420 423 eqtr4d ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N ∧ n ∈ 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
425 403 424 mpdan ⊢ φ ∧ n ∈ U V + 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
426 400 425 jaodan ⊢ φ ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
427 426 adantlr ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
428 2 adantr ⊢ φ ∧ V < M → F = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
429 199 a1i ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 ∈ V
430 209 adantlr ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 = if V − 1 < M V − 1 V
431 lttr ⊢ V − 1 ∈ ℝ ∧ V ∈ ℝ ∧ M ∈ ℝ → V − 1 < V ∧ V < M → V − 1 < M
432 218 30 215 431 syl3anc ⊢ φ → V − 1 < V ∧ V < M → V − 1 < M
433 317 432 mpand ⊢ φ → V < M → V − 1 < M
434 433 imp ⊢ φ ∧ V < M → V − 1 < M
435 434 iftrued ⊢ φ ∧ V < M → if V − 1 < M V − 1 V = V − 1
436 435 adantr ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → if V − 1 < M V − 1 V = V − 1
437 430 436 eqtrd ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → if y < M y y + 1 = V − 1
438 simpll ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → φ
439 oveq2 ⊢ j = V − 1 → 1 … j = 1 … V − 1
440 439 imaeq2d ⊢ j = V − 1 → U 1 … j = U 1 … V − 1
441 440 xpeq1d ⊢ j = V − 1 → U 1 … j × 1 = U 1 … V − 1 × 1
442 441 adantl ⊢ φ ∧ j = V − 1 → U 1 … j × 1 = U 1 … V − 1 × 1
443 oveq1 ⊢ j = V − 1 → j + 1 = V - 1 + 1
444 443 207 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j = V − 1 → j + 1 = V
445 444 oveq1d ⊢ φ ∧ j = V − 1 → j + 1 … N = V … N
446 445 imaeq2d ⊢ φ ∧ j = V − 1 → U j + 1 … N = U V … N
447 446 xpeq1d ⊢ φ ∧ j = V − 1 → U j + 1 … N × 0 = U V … N × 0
448 442 447 uneq12d ⊢ φ ∧ j = V − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0
449 448 oveq2d ⊢ φ ∧ j = V − 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0
450 438 449 sylan ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 ∧ j = V − 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0
451 429 437 450 csbied2 ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V − 1 → ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0
452 240 adantr ⊢ φ ∧ V < M → V − 1 ∈ 0 … N − 1
453 ovexd ⊢ φ ∧ V < M → T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ∈ V
454 428 451 452 453 fvmptd ⊢ φ ∧ V < M → F ⁡ V − 1 = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0
455 454 fveq1d ⊢ φ ∧ V < M → F ⁡ V − 1 ⁡ n = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n
456 455 adantr ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = T + f U 1 … V − 1 × 1 ∪ U V … N × 0 ⁡ n
457 199 a1i ⊢ V < M ∧ y = V → if y < M y y + 1 ∈ V
458 iftrue ⊢ V < M → if V < M V V + 1 = V
459 250 458 sylan9eqr ⊢ V < M ∧ y = V → if y < M y y + 1 = V
460 459 eqeq2d ⊢ V < M ∧ y = V → j = if y < M y y + 1 ↔ j = V
461 460 biimpa ⊢ V < M ∧ y = V ∧ j = if y < M y y + 1 → j = V
462 461 235 syl ⊢ V < M ∧ y = V ∧ j = if y < M y y + 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
463 457 462 csbied ⊢ V < M ∧ y = V → ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
464 463 adantll ⊢ φ ∧ V < M ∧ y = V → ⦋ if y < M y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
465 270 adantr ⊢ φ ∧ V < M → V ∈ 0 … N − 1
466 ovexd ⊢ φ ∧ V < M → T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ∈ V
467 428 464 465 466 fvmptd ⊢ φ ∧ V < M → F ⁡ V = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0
468 467 fveq1d ⊢ φ ∧ V < M → F ⁡ V ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
469 468 adantr ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → F ⁡ V ⁡ n = T + f U 1 … V × 1 ∪ U V + 1 … N × 0 ⁡ n
470 427 456 469 3eqtr4d ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
471 470 ex ⊢ φ ∧ V < M → n ∈ U 1 … V − 1 ∨ n ∈ U V + 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
472 341 471 sylbid ⊢ φ ∧ V < M → n ∈ U 1 … N ∧ ¬ n ∈ U V → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
473 472 expdimp ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … N → ¬ n ∈ U V → F ⁡ V − 1 ⁡ n = F ⁡ V ⁡ n
474 473 necon1ad ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n ∈ U V
475 elimasni ⊢ n ∈ U V → V U n
476 eqcom ⊢ n = U ⁡ V ↔ U ⁡ V = n
477 fnbrfvb ⊢ U Fn 1 … N ∧ V ∈ 1 … N → U ⁡ V = n ↔ V U n
478 284 97 477 syl2anc ⊢ φ → U ⁡ V = n ↔ V U n
479 476 478 bitrid ⊢ φ → n = U ⁡ V ↔ V U n
480 475 479 imbitrrid ⊢ φ → n ∈ U V → n = U ⁡ V
481 480 ad2antrr ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … N → n ∈ U V → n = U ⁡ V
482 474 481 syld ⊢ φ ∧ V < M ∧ n ∈ U 1 … N → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V
483 482 ralrimiva ⊢ φ ∧ V < M → ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V
484 fvex ⊢ U ⁡ V ∈ V
485 eqeq2 ⊢ m = U ⁡ V → n = m ↔ n = U ⁡ V
486 485 imbi2d ⊢ m = U ⁡ V → F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m ↔ F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V
487 486 ralbidv ⊢ m = U ⁡ V → ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m ↔ ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V
488 484 487 spcev ⊢ ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = U ⁡ V → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
489 483 488 syl ⊢ φ ∧ V < M → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
490 eldifsni ⊢ M ∈ 0 … N ∖ V → M ≠ V
491 6 490 syl ⊢ φ → M ≠ V
492 215 30 lttri2d ⊢ φ → M ≠ V ↔ M < V ∨ V < M
493 491 492 mpbid ⊢ φ → M < V ∨ V < M
494 297 489 493 mpjaodan ⊢ φ → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
495 nfv ⊢ Ⅎ m F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n
496 495 rmo2 ⊢ ∃* n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n ↔ ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m
497 rmoeq1 ⊢ U 1 … N = 1 … N → ∃* n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n ↔ ∃* n ∈ 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n
498 4 101 103 497 4syl ⊢ φ → ∃* n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n ↔ ∃* n ∈ 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n
499 496 498 bitr3id ⊢ φ → ∃ m ∀ n ∈ U 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n → n = m ↔ ∃* n ∈ 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n
500 494 499 mpbid ⊢ φ → ∃* n ∈ 1 … N F ⁡ V − 1 ⁡ n ≠ F ⁡ V ⁡ n