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Theorem fzass4

Description: Two ways to express a nondecreasing sequence of four integers. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion fzass4 ( ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐵 ... 𝐷 ) ) ↔ ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐶 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) )
2 simprl ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) )
3 1 2 jca ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) )
4 uztrn ( ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ) → 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) )
5 4 ancoms ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) → 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) )
6 5 ad2ant2r ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) )
7 simprr ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) )
8 3 6 7 jca32 ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) )
9 simpll ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) )
10 uztrn ( ( 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) → 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) )
11 10 ancoms ( ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) → 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) )
12 11 ad2ant2l ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) )
13 9 12 jca ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) )
14 simplr ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) )
15 simprr ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) )
16 13 14 15 jca32 ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) → ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) )
17 8 16 impbii ( ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) ↔ ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) )
18 elfzuzb ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ↔ ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) )
19 elfzuzb ( 𝐶 ∈ ( 𝐵 ... 𝐷 ) ↔ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) )
20 18 19 anbi12i ( ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐵 ... 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) )
21 elfzuzb ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐶 ) ↔ ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) )
22 elfzuzb ( 𝐶 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ↔ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) )
23 21 22 anbi12i ( ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐶 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐵 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐶 ∈ ( ℤ𝐵 ) ) ∧ ( 𝐶 ∈ ( ℤ𝐴 ) ∧ 𝐷 ∈ ( ℤ𝐶 ) ) ) )
24 17 20 23 3bitr4i ( ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐵 ... 𝐷 ) ) ↔ ( 𝐵 ∈ ( 𝐴 ... 𝐶 ) ∧ 𝐶 ∈ ( 𝐴 ... 𝐷 ) ) )