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Theorem vdwlem12

Description: Lemma for vdw . K = 2 base case of induction. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014)

Ref Expression
Hypotheses vdw.r φ R Fin
vdwlem12.f φ F : 1 R + 1 R
vdwlem12.2 φ ¬ 2 MonoAP F
Assertion vdwlem12 ¬ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vdw.r φ R Fin
2 vdwlem12.f φ F : 1 R + 1 R
3 vdwlem12.2 φ ¬ 2 MonoAP F
4 hashcl R Fin R 0
5 1 4 syl φ R 0
6 5 nn0red φ R
7 6 ltp1d φ R < R + 1
8 nn0p1nn R 0 R + 1
9 5 8 syl φ R + 1
10 9 nnnn0d φ R + 1 0
11 hashfz1 R + 1 0 1 R + 1 = R + 1
12 10 11 syl φ 1 R + 1 = R + 1
13 7 12 breqtrrd φ R < 1 R + 1
14 fzfi 1 R + 1 Fin
15 hashsdom R Fin 1 R + 1 Fin R < 1 R + 1 R 1 R + 1
16 1 14 15 sylancl φ R < 1 R + 1 R 1 R + 1
17 13 16 mpbid φ R 1 R + 1
18 fveq2 z = x F z = F x
19 fveq2 w = y F w = F y
20 18 19 eqeqan12d z = x w = y F z = F w F x = F y
21 eqeq12 z = x w = y z = w x = y
22 20 21 imbi12d z = x w = y F z = F w z = w F x = F y x = y
23 fveq2 z = y F z = F y
24 fveq2 w = x F w = F x
25 23 24 eqeqan12d z = y w = x F z = F w F y = F x
26 eqcom F y = F x F x = F y
27 25 26 syl6bb z = y w = x F z = F w F x = F y
28 eqeq12 z = y w = x z = w y = x
29 eqcom y = x x = y
30 28 29 syl6bb z = y w = x z = w x = y
31 27 30 imbi12d z = y w = x F z = F w z = w F x = F y x = y
32 elfznn x 1 R + 1 x
33 32 nnred x 1 R + 1 x
34 33 ssriv 1 R + 1
35 34 a1i φ 1 R + 1
36 biidd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x = y F x = F y x = y
37 simplr3 φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x y
38 3 ad2antrr φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y ¬ 2 MonoAP F
39 3simpa x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y x 1 R + 1 y 1 R + 1
40 simplrl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x 1 R + 1
41 40 32 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x
42 simprr φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x < y
43 simplrr φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y 1 R + 1
44 elfznn y 1 R + 1 y
45 43 44 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y
46 nnsub x y x < y y x
47 41 45 46 syl2anc φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x < y y x
48 42 47 mpbid φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y x
49 df-2 2 = 1 + 1
50 49 fveq2i AP 2 = AP 1 + 1
51 50 oveqi x AP 2 y x = x AP 1 + 1 y x
52 1nn0 1 0
53 vdwapun 1 0 x y x x AP 1 + 1 y x = x x + y - x AP 1 y x
54 52 41 48 53 mp3an2i φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x AP 1 + 1 y x = x x + y - x AP 1 y x
55 51 54 syl5eq φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x AP 2 y x = x x + y - x AP 1 y x
56 simprl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y F x = F y
57 2 ad2antrr φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y F : 1 R + 1 R
58 57 ffnd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y F Fn 1 R + 1
59 fniniseg F Fn 1 R + 1 x F -1 F y x 1 R + 1 F x = F y
60 58 59 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x F -1 F y x 1 R + 1 F x = F y
61 40 56 60 mpbir2and φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x F -1 F y
62 61 snssd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x F -1 F y
63 41 nncnd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x
64 45 nncnd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y
65 63 64 pncan3d φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x + y - x = y
66 65 oveq1d φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x + y - x AP 1 y x = y AP 1 y x
67 vdwap1 y y x y AP 1 y x = y
68 45 48 67 syl2anc φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y AP 1 y x = y
69 66 68 eqtrd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x + y - x AP 1 y x = y
70 eqidd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y F y = F y
71 fniniseg F Fn 1 R + 1 y F -1 F y y 1 R + 1 F y = F y
72 58 71 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y F -1 F y y 1 R + 1 F y = F y
73 43 70 72 mpbir2and φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y F -1 F y
74 73 snssd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y y F -1 F y
75 69 74 eqsstrd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x + y - x AP 1 y x F -1 F y
76 62 75 unssd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x x + y - x AP 1 y x F -1 F y
77 55 76 eqsstrd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y x AP 2 y x F -1 F y
78 oveq1 a = x a AP 2 d = x AP 2 d
79 78 sseq1d a = x a AP 2 d F -1 F y x AP 2 d F -1 F y
80 oveq2 d = y x x AP 2 d = x AP 2 y x
81 80 sseq1d d = y x x AP 2 d F -1 F y x AP 2 y x F -1 F y
82 79 81 rspc2ev x y x x AP 2 y x F -1 F y a d a AP 2 d F -1 F y
83 41 48 77 82 syl3anc φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y a d a AP 2 d F -1 F y
84 fvex F y V
85 sneq c = F y c = F y
86 85 imaeq2d c = F y F -1 c = F -1 F y
87 86 sseq2d c = F y a AP 2 d F -1 c a AP 2 d F -1 F y
88 87 2rexbidv c = F y a d a AP 2 d F -1 c a d a AP 2 d F -1 F y
89 84 88 spcev a d a AP 2 d F -1 F y c a d a AP 2 d F -1 c
90 83 89 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y c a d a AP 2 d F -1 c
91 ovex 1 R + 1 V
92 2nn0 2 0
93 92 a1i φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y 2 0
94 91 93 57 vdwmc φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y 2 MonoAP F c a d a AP 2 d F -1 c
95 90 94 mpbird φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x < y 2 MonoAP F
96 39 95 sylanl2 φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x < y 2 MonoAP F
97 96 expr φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x < y 2 MonoAP F
98 38 97 mtod φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y ¬ x < y
99 simplr1 φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x 1 R + 1
100 99 33 syl φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x
101 simplr2 φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y y 1 R + 1
102 34 101 sseldi φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y y
103 100 102 eqleltd φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x = y x y ¬ x < y
104 37 98 103 mpbir2and φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x = y
105 104 ex φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 x y F x = F y x = y
106 22 31 35 36 105 wlogle φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x = y
107 106 ralrimivva φ x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x = y
108 dff13 F : 1 R + 1 1-1 R F : 1 R + 1 R x 1 R + 1 y 1 R + 1 F x = F y x = y
109 2 107 108 sylanbrc φ F : 1 R + 1 1-1 R
110 f1domg R Fin F : 1 R + 1 1-1 R 1 R + 1 R
111 1 109 110 sylc φ 1 R + 1 R
112 domnsym 1 R + 1 R ¬ R 1 R + 1
113 111 112 syl φ ¬ R 1 R + 1
114 17 113 pm2.65i ¬ φ