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Theorem poimirlem23

Description: Lemma for poimir , two ways of expressing the property that a face is not on the back face of the cube. (Contributed by Brendan Leahy, 21-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
poimirlem23.1 ⊢ φ → T : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
poimirlem23.2 ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
poimirlem23.3 ⊢ φ → V ∈ 0 … N
Assertion poimirlem23 ⊢ φ → ∃ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 p ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ V = N ∧ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 poimirlem23.1 ⊢ φ → T : 1 … N ⟶ 0 ..^ K
3 poimirlem23.2 ⊢ φ → U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N
4 poimirlem23.3 ⊢ φ → V ∈ 0 … N
5 ovex ⊢ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ∈ V
6 5 csbex ⊢ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ∈ V
7 6 rgenw ⊢ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ∈ V
8 eqid ⊢ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
9 fveq1 ⊢ p = ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 → p ⁡ N = ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
10 9 neeq1d ⊢ p = ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 → p ⁡ N ≠ 0 ↔ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
11 df-ne ⊢ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
12 10 11 bitrdi ⊢ p = ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 → p ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
13 8 12 rexrnmptw ⊢ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ∈ V → ∃ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 p ⁡ N ≠ 0 ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
14 7 13 ax-mp ⊢ ∃ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 p ⁡ N ≠ 0 ↔ ∃ y ∈ 0 … N − 1 ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
15 rexnal ⊢ ∃ y ∈ 0 … N − 1 ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
16 14 15 bitri ⊢ ∃ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 p ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
17 1 nnzd ⊢ φ → N ∈ ℤ
18 elfzelz ⊢ V ∈ 0 … N → V ∈ ℤ
19 4 18 syl ⊢ φ → V ∈ ℤ
20 zlem1lt ⊢ N ∈ ℤ ∧ V ∈ ℤ → N ≤ V ↔ N − 1 < V
21 17 19 20 syl2anc ⊢ φ → N ≤ V ↔ N − 1 < V
22 elfzle2 ⊢ V ∈ 0 … N → V ≤ N
23 4 22 syl ⊢ φ → V ≤ N
24 19 zred ⊢ φ → V ∈ ℝ
25 1 nnred ⊢ φ → N ∈ ℝ
26 24 25 letri3d ⊢ φ → V = N ↔ V ≤ N ∧ N ≤ V
27 26 biimprd ⊢ φ → V ≤ N ∧ N ≤ V → V = N
28 23 27 mpand ⊢ φ → N ≤ V → V = N
29 21 28 sylbird ⊢ φ → N − 1 < V → V = N
30 29 necon3ad ⊢ φ → V ≠ N → ¬ N − 1 < V
31 nnm1nn0 ⊢ N ∈ ℕ → N − 1 ∈ ℕ 0
32 1 31 syl ⊢ φ → N − 1 ∈ ℕ 0
33 nn0fz0 ⊢ N − 1 ∈ ℕ 0 ↔ N − 1 ∈ 0 … N − 1
34 32 33 sylib ⊢ φ → N − 1 ∈ 0 … N − 1
35 34 adantr ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → N − 1 ∈ 0 … N − 1
36 iffalse ⊢ ¬ N − 1 < V → if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 = N - 1 + 1
37 1 nncnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
38 npcan1 ⊢ N ∈ ℂ → N - 1 + 1 = N
39 37 38 syl ⊢ φ → N - 1 + 1 = N
40 36 39 sylan9eqr ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 = N
41 40 csbeq1d ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = ⦋ N / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
42 oveq2 ⊢ j = N → 1 … j = 1 … N
43 42 imaeq2d ⊢ j = N → U 1 … j = U 1 … N
44 43 xpeq1d ⊢ j = N → U 1 … j × 1 = U 1 … N × 1
45 oveq1 ⊢ j = N → j + 1 = N + 1
46 45 oveq1d ⊢ j = N → j + 1 … N = N + 1 … N
47 46 imaeq2d ⊢ j = N → U j + 1 … N = U N + 1 … N
48 47 xpeq1d ⊢ j = N → U j + 1 … N × 0 = U N + 1 … N × 0
49 44 48 uneq12d ⊢ j = N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = U 1 … N × 1 ∪ U N + 1 … N × 0
50 f1ofo ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → U : 1 … N ⟶ onto 1 … N
51 foima ⊢ U : 1 … N ⟶ onto 1 … N → U 1 … N = 1 … N
52 3 50 51 3syl ⊢ φ → U 1 … N = 1 … N
53 52 xpeq1d ⊢ φ → U 1 … N × 1 = 1 … N × 1
54 25 ltp1d ⊢ φ → N < N + 1
55 17 peano2zd ⊢ φ → N + 1 ∈ ℤ
56 fzn ⊢ N + 1 ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → N < N + 1 ↔ N + 1 … N = ∅
57 55 17 56 syl2anc ⊢ φ → N < N + 1 ↔ N + 1 … N = ∅
58 54 57 mpbid ⊢ φ → N + 1 … N = ∅
59 58 imaeq2d ⊢ φ → U N + 1 … N = U ∅
60 59 xpeq1d ⊢ φ → U N + 1 … N × 0 = U ∅ × 0
61 ima0 ⊢ U ∅ = ∅
62 61 xpeq1i ⊢ U ∅ × 0 = ∅ × 0
63 0xp ⊢ ∅ × 0 = ∅
64 62 63 eqtri ⊢ U ∅ × 0 = ∅
65 60 64 eqtrdi ⊢ φ → U N + 1 … N × 0 = ∅
66 53 65 uneq12d ⊢ φ → U 1 … N × 1 ∪ U N + 1 … N × 0 = 1 … N × 1 ∪ ∅
67 un0 ⊢ 1 … N × 1 ∪ ∅ = 1 … N × 1
68 66 67 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … N × 1 ∪ U N + 1 … N × 0 = 1 … N × 1
69 49 68 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j = N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = 1 … N × 1
70 69 oveq2d ⊢ φ ∧ j = N → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f 1 … N × 1
71 1 70 csbied ⊢ φ → ⦋ N / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f 1 … N × 1
72 71 adantr ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ N / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f 1 … N × 1
73 41 72 eqtrd ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = T + f 1 … N × 1
74 73 fveq1d ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = T + f 1 … N × 1 ⁡ N
75 elfzonn0 ⊢ j ∈ 0 ..^ K → j ∈ ℕ 0
76 nn0p1nn ⊢ j ∈ ℕ 0 → j + 1 ∈ ℕ
77 75 76 syl ⊢ j ∈ 0 ..^ K → j + 1 ∈ ℕ
78 elsni ⊢ y ∈ 1 → y = 1
79 78 oveq2d ⊢ y ∈ 1 → j + y = j + 1
80 79 eleq1d ⊢ y ∈ 1 → j + y ∈ ℕ ↔ j + 1 ∈ ℕ
81 77 80 syl5ibrcom ⊢ j ∈ 0 ..^ K → y ∈ 1 → j + y ∈ ℕ
82 81 imp ⊢ j ∈ 0 ..^ K ∧ y ∈ 1 → j + y ∈ ℕ
83 82 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 ..^ K ∧ y ∈ 1 → j + y ∈ ℕ
84 1ex ⊢ 1 ∈ V
85 84 fconst ⊢ 1 … N × 1 : 1 … N ⟶ 1
86 85 a1i ⊢ φ → 1 … N × 1 : 1 … N ⟶ 1
87 ovexd ⊢ φ → 1 … N ∈ V
88 inidm ⊢ 1 … N ∩ 1 … N = 1 … N
89 83 2 86 87 87 88 off ⊢ φ → T + f 1 … N × 1 : 1 … N ⟶ ℕ
90 elfz1end ⊢ N ∈ ℕ ↔ N ∈ 1 … N
91 1 90 sylib ⊢ φ → N ∈ 1 … N
92 89 91 ffvelcdmd ⊢ φ → T + f 1 … N × 1 ⁡ N ∈ ℕ
93 92 adantr ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → T + f 1 … N × 1 ⁡ N ∈ ℕ
94 74 93 eqeltrd ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ ℕ
95 94 nnne0d ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
96 breq1 ⊢ y = N − 1 → y < V ↔ N − 1 < V
97 id ⊢ y = N − 1 → y = N − 1
98 oveq1 ⊢ y = N − 1 → y + 1 = N - 1 + 1
99 96 97 98 ifbieq12d ⊢ y = N − 1 → if y < V y y + 1 = if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1
100 99 csbeq1d ⊢ y = N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
101 100 fveq1d ⊢ y = N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
102 101 neeq1d ⊢ y = N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 ↔ ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
103 11 102 bitr3id ⊢ y = N − 1 → ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
104 103 rspcev ⊢ N − 1 ∈ 0 … N − 1 ∧ ⦋ if N − 1 < V N − 1 N - 1 + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 → ∃ y ∈ 0 … N − 1 ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
105 35 95 104 syl2anc ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ∃ y ∈ 0 … N − 1 ¬ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
106 105 15 sylib ⊢ φ ∧ ¬ N − 1 < V → ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
107 106 ex ⊢ φ → ¬ N − 1 < V → ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
108 30 107 syld ⊢ φ → V ≠ N → ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
109 108 necon4ad ⊢ φ → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 → V = N
110 109 pm4.71rd ⊢ φ → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ V = N ∧ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
111 32 nn0zd ⊢ φ → N − 1 ∈ ℤ
112 uzid ⊢ N − 1 ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
113 peano2uz ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
114 111 112 113 3syl ⊢ φ → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ N − 1
115 39 114 eqeltrrd ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ N − 1
116 fzss2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ N − 1 → 0 … N − 1 ⊆ 0 … N
117 115 116 syl ⊢ φ → 0 … N − 1 ⊆ 0 … N
118 117 sselda ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → j ∈ 0 … N
119 91 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → N ∈ 1 … N
120 2 ffnd ⊢ φ → T Fn 1 … N
121 120 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T Fn 1 … N
122 84 fconst ⊢ U 1 … j × 1 : U 1 … j ⟶ 1
123 c0ex ⊢ 0 ∈ V
124 123 fconst ⊢ U j + 1 … N × 0 : U j + 1 … N ⟶ 0
125 122 124 pm3.2i ⊢ U 1 … j × 1 : U 1 … j ⟶ 1 ∧ U j + 1 … N × 0 : U j + 1 … N ⟶ 0
126 dff1o3 ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N ↔ U : 1 … N ⟶ onto 1 … N ∧ Fun ⁡ U -1
127 126 simprbi ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → Fun ⁡ U -1
128 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … j ∩ j + 1 … N = U 1 … j ∩ U j + 1 … N
129 3 127 128 3syl ⊢ φ → U 1 … j ∩ j + 1 … N = U 1 … j ∩ U j + 1 … N
130 elfzelz ⊢ j ∈ 0 … N → j ∈ ℤ
131 130 zred ⊢ j ∈ 0 … N → j ∈ ℝ
132 131 ltp1d ⊢ j ∈ 0 … N → j < j + 1
133 fzdisj ⊢ j < j + 1 → 1 … j ∩ j + 1 … N = ∅
134 132 133 syl ⊢ j ∈ 0 … N → 1 … j ∩ j + 1 … N = ∅
135 134 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … N → U 1 … j ∩ j + 1 … N = U ∅
136 135 61 eqtrdi ⊢ j ∈ 0 … N → U 1 … j ∩ j + 1 … N = ∅
137 129 136 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅
138 fun ⊢ U 1 … j × 1 : U 1 … j ⟶ 1 ∧ U j + 1 … N × 0 : U j + 1 … N ⟶ 0 ∧ U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅ → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 : U 1 … j ∪ U j + 1 … N ⟶ 1 ∪ 0
139 125 137 138 sylancr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 : U 1 … j ∪ U j + 1 … N ⟶ 1 ∪ 0
140 elfznn0 ⊢ j ∈ 0 … N → j ∈ ℕ 0
141 140 76 syl ⊢ j ∈ 0 … N → j + 1 ∈ ℕ
142 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
143 141 142 eleqtrdi ⊢ j ∈ 0 … N → j + 1 ∈ ℤ ≥ 1
144 elfzuz3 ⊢ j ∈ 0 … N → N ∈ ℤ ≥ j
145 fzsplit2 ⊢ j + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ j → 1 … N = 1 … j ∪ j + 1 … N
146 143 144 145 syl2anc ⊢ j ∈ 0 … N → 1 … N = 1 … j ∪ j + 1 … N
147 146 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … N → U 1 … N = U 1 … j ∪ j + 1 … N
148 imaundi ⊢ U 1 … j ∪ j + 1 … N = U 1 … j ∪ U j + 1 … N
149 147 148 eqtr2di ⊢ j ∈ 0 … N → U 1 … j ∪ U j + 1 … N = U 1 … N
150 149 52 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j ∪ U j + 1 … N = 1 … N
151 150 feq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 : U 1 … j ∪ U j + 1 … N ⟶ 1 ∪ 0 ↔ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 : 1 … N ⟶ 1 ∪ 0
152 139 151 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 : 1 … N ⟶ 1 ∪ 0
153 152 ffnd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 Fn 1 … N
154 ovexd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → 1 … N ∈ V
155 eqidd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N ∧ N ∈ 1 … N → T ⁡ N = T ⁡ N
156 eqidd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N ∧ N ∈ 1 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
157 121 153 154 154 88 155 156 ofval ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N ∧ N ∈ 1 … N → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = T ⁡ N + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
158 119 157 mpdan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = T ⁡ N + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
159 158 eqeq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
160 2 91 ffvelcdmd ⊢ φ → T ⁡ N ∈ 0 ..^ K
161 elfzonn0 ⊢ T ⁡ N ∈ 0 ..^ K → T ⁡ N ∈ ℕ 0
162 160 161 syl ⊢ φ → T ⁡ N ∈ ℕ 0
163 162 nn0red ⊢ φ → T ⁡ N ∈ ℝ
164 163 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T ⁡ N ∈ ℝ
165 162 nn0ge0d ⊢ φ → 0 ≤ T ⁡ N
166 165 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → 0 ≤ T ⁡ N
167 1re ⊢ 1 ∈ ℝ
168 snssi ⊢ 1 ∈ ℝ → 1 ⊆ ℝ
169 167 168 ax-mp ⊢ 1 ⊆ ℝ
170 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
171 snssi ⊢ 0 ∈ ℝ → 0 ⊆ ℝ
172 170 171 ax-mp ⊢ 0 ⊆ ℝ
173 169 172 unssi ⊢ 1 ∪ 0 ⊆ ℝ
174 152 119 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 ∪ 0
175 173 174 sselid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ ℝ
176 elun ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 ∪ 0 ↔ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 ∨ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 0
177 0le1 ⊢ 0 ≤ 1
178 elsni ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 1
179 177 178 breqtrrid ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 → 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
180 0le0 ⊢ 0 ≤ 0
181 elsni ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 0 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
182 180 181 breqtrrid ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 0 → 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
183 179 182 jaoi ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 ∨ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 0 → 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
184 176 183 sylbi ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ 1 ∪ 0 → 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
185 174 184 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
186 add20 ⊢ T ⁡ N ∈ ℝ ∧ 0 ≤ T ⁡ N ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ∈ ℝ ∧ 0 ≤ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N → T ⁡ N + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
187 164 166 175 185 186 syl22anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T ⁡ N + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
188 159 187 bitrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
189 118 188 syldan ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
190 189 ralbidva ⊢ φ → ∀ j ∈ 0 … N − 1 T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
191 190 adantr ⊢ φ ∧ V = N → ∀ j ∈ 0 … N − 1 T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
192 breq2 ⊢ V = N → y < V ↔ y < N
193 192 ifbid ⊢ V = N → if y < V y y + 1 = if y < N y y + 1
194 elfzelz ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℤ
195 194 zred ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℝ
196 195 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y ∈ ℝ
197 32 nn0red ⊢ φ → N − 1 ∈ ℝ
198 197 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N − 1 ∈ ℝ
199 25 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N ∈ ℝ
200 elfzle2 ⊢ y ∈ 0 … N − 1 → y ≤ N − 1
201 200 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y ≤ N − 1
202 25 ltm1d ⊢ φ → N − 1 < N
203 202 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → N − 1 < N
204 196 198 199 201 203 lelttrd ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → y < N
205 204 iftrued ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 → if y < N y y + 1 = y
206 193 205 sylan9eqr ⊢ φ ∧ y ∈ 0 … N − 1 ∧ V = N → if y < V y y + 1 = y
207 206 an32s ⊢ φ ∧ V = N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → if y < V y y + 1 = y
208 207 csbeq1d ⊢ φ ∧ V = N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
209 208 fveq1d ⊢ φ ∧ V = N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
210 209 eqeq1d ⊢ φ ∧ V = N ∧ y ∈ 0 … N − 1 → ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
211 210 ralbidva ⊢ φ ∧ V = N → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
212 nfv ⊢ Ⅎ y T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
213 nfcsb1v ⊢ Ⅎ _ j ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
214 nfcv ⊢ Ⅎ _ j N
215 213 214 nffv ⊢ Ⅎ _ j ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
216 215 nfeq1 ⊢ Ⅎ j ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
217 csbeq1a ⊢ j = y → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0
218 217 fveq1d ⊢ j = y → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N
219 218 eqeq1d ⊢ j = y → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
220 212 216 219 cbvralw ⊢ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ y / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
221 211 220 bitr4di ⊢ φ ∧ V = N → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
222 ne0i ⊢ N − 1 ∈ 0 … N − 1 → 0 … N − 1 ≠ ∅
223 r19.3rzv ⊢ 0 … N − 1 ≠ ∅ → T ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0
224 34 222 223 3syl ⊢ φ → T ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0
225 elfzelz ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j ∈ ℤ
226 225 zred ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j ∈ ℝ
227 226 ltp1d ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j < j + 1
228 227 133 syl ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → 1 … j ∩ j + 1 … N = ∅
229 228 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j ∩ j + 1 … N = U ∅
230 229 61 eqtrdi ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j ∩ j + 1 … N = ∅
231 129 230 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅
232 231 adantlr ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅
233 simplr ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U ⁡ N = N
234 f1ofn ⊢ U : 1 … N ⟶ 1-1 onto 1 … N → U Fn 1 … N
235 3 234 syl ⊢ φ → U Fn 1 … N
236 235 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U Fn 1 … N
237 elfznn0 ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j ∈ ℕ 0
238 237 76 syl ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j + 1 ∈ ℕ
239 238 142 eleqtrdi ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j + 1 ∈ ℤ ≥ 1
240 fzss1 ⊢ j + 1 ∈ ℤ ≥ 1 → j + 1 … N ⊆ 1 … N
241 239 240 syl ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → j + 1 … N ⊆ 1 … N
242 241 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → j + 1 … N ⊆ 1 … N
243 39 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 = N
244 elfzuz3 ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → N − 1 ∈ ℤ ≥ j
245 eluzp1p1 ⊢ N − 1 ∈ ℤ ≥ j → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ j + 1
246 244 245 syl ⊢ j ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ j + 1
247 246 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → N - 1 + 1 ∈ ℤ ≥ j + 1
248 243 247 eqeltrrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → N ∈ ℤ ≥ j + 1
249 eluzfz2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ j + 1 → N ∈ j + 1 … N
250 248 249 syl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → N ∈ j + 1 … N
251 fnfvima ⊢ U Fn 1 … N ∧ j + 1 … N ⊆ 1 … N ∧ N ∈ j + 1 … N → U ⁡ N ∈ U j + 1 … N
252 236 242 250 251 syl3anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U ⁡ N ∈ U j + 1 … N
253 252 adantlr ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U ⁡ N ∈ U j + 1 … N
254 233 253 eqeltrrd ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → N ∈ U j + 1 … N
255 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … j × 1 Fn U 1 … j
256 84 255 ax-mp ⊢ U 1 … j × 1 Fn U 1 … j
257 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U j + 1 … N × 0 Fn U j + 1 … N
258 123 257 ax-mp ⊢ U j + 1 … N × 0 Fn U j + 1 … N
259 fvun2 ⊢ U 1 … j × 1 Fn U 1 … j ∧ U j + 1 … N × 0 Fn U j + 1 … N ∧ U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅ ∧ N ∈ U j + 1 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = U j + 1 … N × 0 ⁡ N
260 256 258 259 mp3an12 ⊢ U 1 … j ∩ U j + 1 … N = ∅ ∧ N ∈ U j + 1 … N → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = U j + 1 … N × 0 ⁡ N
261 232 254 260 syl2anc ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = U j + 1 … N × 0 ⁡ N
262 123 fvconst2 ⊢ N ∈ U j + 1 … N → U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
263 254 262 syl ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
264 261 263 eqtrd ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N ∧ j ∈ 0 … N − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
265 264 ralrimiva ⊢ φ ∧ U ⁡ N = N → ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
266 265 ex ⊢ φ → U ⁡ N = N → ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
267 34 adantr ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → N − 1 ∈ 0 … N − 1
268 ax-1ne0 ⊢ 1 ≠ 0
269 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N
270 3 127 269 3syl ⊢ φ → U 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N
271 202 39 breqtrrd ⊢ φ → N − 1 < N - 1 + 1
272 fzdisj ⊢ N − 1 < N - 1 + 1 → 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = ∅
273 271 272 syl ⊢ φ → 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = ∅
274 273 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = U ∅
275 274 61 eqtrdi ⊢ φ → U 1 … N − 1 ∩ N - 1 + 1 … N = ∅
276 270 275 eqtr3d ⊢ φ → U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N = ∅
277 276 adantr ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N = ∅
278 91 adantr ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → N ∈ 1 … N
279 elimasni ⊢ N ∈ U N → N U N
280 fnbrfvb ⊢ U Fn 1 … N ∧ N ∈ 1 … N → U ⁡ N = N ↔ N U N
281 235 91 280 syl2anc ⊢ φ → U ⁡ N = N ↔ N U N
282 279 281 imbitrrid ⊢ φ → N ∈ U N → U ⁡ N = N
283 282 necon3ad ⊢ φ → U ⁡ N ≠ N → ¬ N ∈ U N
284 283 imp ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → ¬ N ∈ U N
285 278 284 eldifd ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → N ∈ 1 … N ∖ U N
286 imadif ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … N ∖ N = U 1 … N ∖ U N
287 3 127 286 3syl ⊢ φ → U 1 … N ∖ N = U 1 … N ∖ U N
288 difun2 ⊢ 1 … N − 1 ∪ N ∖ N = 1 … N − 1 ∖ N
289 elun ⊢ j ∈ 1 … N − 1 ∪ N ↔ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j ∈ N
290 velsn ⊢ j ∈ N ↔ j = N
291 290 orbi2i ⊢ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j ∈ N ↔ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j = N
292 289 291 bitri ⊢ j ∈ 1 … N − 1 ∪ N ↔ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j = N
293 1 142 eleqtrdi ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ 1
294 fzm1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → j ∈ 1 … N ↔ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j = N
295 293 294 syl ⊢ φ → j ∈ 1 … N ↔ j ∈ 1 … N − 1 ∨ j = N
296 292 295 bitr4id ⊢ φ → j ∈ 1 … N − 1 ∪ N ↔ j ∈ 1 … N
297 296 eqrdv ⊢ φ → 1 … N − 1 ∪ N = 1 … N
298 297 difeq1d ⊢ φ → 1 … N − 1 ∪ N ∖ N = 1 … N ∖ N
299 197 25 ltnled ⊢ φ → N − 1 < N ↔ ¬ N ≤ N − 1
300 202 299 mpbid ⊢ φ → ¬ N ≤ N − 1
301 elfzle2 ⊢ N ∈ 1 … N − 1 → N ≤ N − 1
302 300 301 nsyl ⊢ φ → ¬ N ∈ 1 … N − 1
303 difsn ⊢ ¬ N ∈ 1 … N − 1 → 1 … N − 1 ∖ N = 1 … N − 1
304 302 303 syl ⊢ φ → 1 … N − 1 ∖ N = 1 … N − 1
305 288 298 304 3eqtr3a ⊢ φ → 1 … N ∖ N = 1 … N − 1
306 305 imaeq2d ⊢ φ → U 1 … N ∖ N = U 1 … N − 1
307 52 difeq1d ⊢ φ → U 1 … N ∖ U N = 1 … N ∖ U N
308 287 306 307 3eqtr3rd ⊢ φ → 1 … N ∖ U N = U 1 … N − 1
309 308 adantr ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → 1 … N ∖ U N = U 1 … N − 1
310 285 309 eleqtrd ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → N ∈ U 1 … N − 1
311 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … N − 1 × 1 Fn U 1 … N − 1
312 84 311 ax-mp ⊢ U 1 … N − 1 × 1 Fn U 1 … N − 1
313 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U N - 1 + 1 … N × 0 Fn U N - 1 + 1 … N
314 123 313 ax-mp ⊢ U N - 1 + 1 … N × 0 Fn U N - 1 + 1 … N
315 fvun1 ⊢ U 1 … N − 1 × 1 Fn U 1 … N − 1 ∧ U N - 1 + 1 … N × 0 Fn U N - 1 + 1 … N ∧ U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N = ∅ ∧ N ∈ U 1 … N − 1 → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N = U 1 … N − 1 × 1 ⁡ N
316 312 314 315 mp3an12 ⊢ U 1 … N − 1 ∩ U N - 1 + 1 … N = ∅ ∧ N ∈ U 1 … N − 1 → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N = U 1 … N − 1 × 1 ⁡ N
317 277 310 316 syl2anc ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N = U 1 … N − 1 × 1 ⁡ N
318 84 fvconst2 ⊢ N ∈ U 1 … N − 1 → U 1 … N − 1 × 1 ⁡ N = 1
319 310 318 syl ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 × 1 ⁡ N = 1
320 317 319 eqtrd ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N = 1
321 320 neeq1d ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 ↔ 1 ≠ 0
322 268 321 mpbiri ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
323 df-ne ⊢ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
324 oveq2 ⊢ j = N − 1 → 1 … j = 1 … N − 1
325 324 imaeq2d ⊢ j = N − 1 → U 1 … j = U 1 … N − 1
326 325 xpeq1d ⊢ j = N − 1 → U 1 … j × 1 = U 1 … N − 1 × 1
327 oveq1 ⊢ j = N − 1 → j + 1 = N - 1 + 1
328 327 oveq1d ⊢ j = N − 1 → j + 1 … N = N - 1 + 1 … N
329 328 imaeq2d ⊢ j = N − 1 → U j + 1 … N = U N - 1 + 1 … N
330 329 xpeq1d ⊢ j = N − 1 → U j + 1 … N × 0 = U N - 1 + 1 … N × 0
331 326 330 uneq12d ⊢ j = N − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 = U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0
332 331 fveq1d ⊢ j = N − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N
333 332 neeq1d ⊢ j = N − 1 → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 ↔ U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
334 323 333 bitr3id ⊢ j = N − 1 → ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0
335 334 rspcev ⊢ N − 1 ∈ 0 … N − 1 ∧ U 1 … N − 1 × 1 ∪ U N - 1 + 1 … N × 0 ⁡ N ≠ 0 → ∃ j ∈ 0 … N − 1 ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
336 267 322 335 syl2anc ⊢ φ ∧ U ⁡ N ≠ N → ∃ j ∈ 0 … N − 1 ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
337 336 ex ⊢ φ → U ⁡ N ≠ N → ∃ j ∈ 0 … N − 1 ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
338 rexnal ⊢ ∃ j ∈ 0 … N − 1 ¬ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ¬ ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
339 337 338 imbitrdi ⊢ φ → U ⁡ N ≠ N → ¬ ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
340 339 necon4ad ⊢ φ → ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 → U ⁡ N = N
341 266 340 impbid ⊢ φ → U ⁡ N = N ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
342 224 341 anbi12d ⊢ φ → T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
343 r19.26 ⊢ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ ∀ j ∈ 0 … N − 1 U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
344 342 343 bitr4di ⊢ φ → T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
345 344 adantr ⊢ φ ∧ V = N → T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N ↔ ∀ j ∈ 0 … N − 1 T ⁡ N = 0 ∧ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0
346 191 221 345 3bitr4d ⊢ φ ∧ V = N → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N
347 346 pm5.32da ⊢ φ → V = N ∧ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ V = N ∧ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N
348 110 347 bitrd ⊢ φ → ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ V = N ∧ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N
349 348 notbid ⊢ φ → ¬ ∀ y ∈ 0 … N − 1 ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 ⁡ N = 0 ↔ ¬ V = N ∧ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N
350 16 349 bitrid ⊢ φ → ∃ p ∈ ran ⁡ y ∈ 0 … N − 1 ⟼ ⦋ if y < V y y + 1 / j⦌ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … N × 0 p ⁡ N ≠ 0 ↔ ¬ V = N ∧ T ⁡ N = 0 ∧ U ⁡ N = N