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Theorem iccpartipre

Description: If there is a partition, then all intermediate points are real numbers. (Contributed by AV, 11-Jul-2020)

Ref Expression
Hypotheses iccpartgtprec.m ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ )
iccpartgtprec.p ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ ( RePart ‘ 𝑀 ) )
iccpartipre.i ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ( 1 ..^ 𝑀 ) )
Assertion iccpartipre ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iccpartgtprec.m ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ )
2 iccpartgtprec.p ⊢ ( 𝜑 → 𝑃 ∈ ( RePart ‘ 𝑀 ) )
3 iccpartipre.i ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ( 1 ..^ 𝑀 ) )
4 nnz ⊢ ( 𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ )
5 peano2zm ⊢ ( 𝑀 ∈ ℤ → ( 𝑀 − 1 ) ∈ ℤ )
6 id ⊢ ( 𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℤ )
7 zre ⊢ ( 𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ )
8 7 lem1d ⊢ ( 𝑀 ∈ ℤ → ( 𝑀 − 1 ) ≤ 𝑀 )
9 5 6 8 3jca ⊢ ( 𝑀 ∈ ℤ → ( ( 𝑀 − 1 ) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ ( 𝑀 − 1 ) ≤ 𝑀 ) )
10 4 9 syl ⊢ ( 𝑀 ∈ ℕ → ( ( 𝑀 − 1 ) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ ( 𝑀 − 1 ) ≤ 𝑀 ) )
11 eluz2 ⊢ ( 𝑀 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑀 − 1 ) ) ↔ ( ( 𝑀 − 1 ) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ ( 𝑀 − 1 ) ≤ 𝑀 ) )
12 10 11 sylibr ⊢ ( 𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑀 − 1 ) ) )
13 1 12 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑀 − 1 ) ) )
14 fzss2 ⊢ ( 𝑀 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑀 − 1 ) ) → ( 0 ... ( 𝑀 − 1 ) ) ⊆ ( 0 ... 𝑀 ) )
15 13 14 syl ⊢ ( 𝜑 → ( 0 ... ( 𝑀 − 1 ) ) ⊆ ( 0 ... 𝑀 ) )
16 fzossfz ⊢ ( 1 ..^ 𝑀 ) ⊆ ( 1 ... 𝑀 )
17 16 3 sselid ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ( 1 ... 𝑀 ) )
18 elfzoelz ⊢ ( 𝐼 ∈ ( 1 ..^ 𝑀 ) → 𝐼 ∈ ℤ )
19 3 18 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ℤ )
20 1 nnzd ⊢ ( 𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ )
21 elfzm1b ⊢ ( ( 𝐼 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ) → ( 𝐼 ∈ ( 1 ... 𝑀 ) ↔ ( 𝐼 − 1 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑀 − 1 ) ) ) )
22 19 20 21 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐼 ∈ ( 1 ... 𝑀 ) ↔ ( 𝐼 − 1 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑀 − 1 ) ) ) )
23 17 22 mpbid ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐼 − 1 ) ∈ ( 0 ... ( 𝑀 − 1 ) ) )
24 15 23 sseldd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐼 − 1 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
25 1 2 24 iccpartxr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 − 1 ) ) ∈ ℝ* )
26 1eluzge0 ⊢ 1 ∈ ( ℤ≥ ‘ 0 )
27 fzoss1 ⊢ ( 1 ∈ ( ℤ≥ ‘ 0 ) → ( 1 ..^ 𝑀 ) ⊆ ( 0 ..^ 𝑀 ) )
28 26 27 mp1i ⊢ ( 𝜑 → ( 1 ..^ 𝑀 ) ⊆ ( 0 ..^ 𝑀 ) )
29 fzossfz ⊢ ( 0 ..^ 𝑀 ) ⊆ ( 0 ... 𝑀 )
30 28 29 sstrdi ⊢ ( 𝜑 → ( 1 ..^ 𝑀 ) ⊆ ( 0 ... 𝑀 ) )
31 30 3 sseldd ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
32 1 2 31 iccpartxr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ* )
33 28 3 sseldd ⊢ ( 𝜑 → 𝐼 ∈ ( 0 ..^ 𝑀 ) )
34 fzofzp1 ⊢ ( 𝐼 ∈ ( 0 ..^ 𝑀 ) → ( 𝐼 + 1 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
35 33 34 syl ⊢ ( 𝜑 → ( 𝐼 + 1 ) ∈ ( 0 ... 𝑀 ) )
36 1 2 35 iccpartxr ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) ∈ ℝ* )
37 1 2 17 iccpartgtprec ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 − 1 ) ) < ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) )
38 iccpartimp ⊢ ( ( 𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑃 ∈ ( RePart ‘ 𝑀 ) ∧ 𝐼 ∈ ( 0 ..^ 𝑀 ) ) → ( 𝑃 ∈ ( ℝ* ↑m ( 0 ... 𝑀 ) ) ∧ ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) < ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) ) )
39 1 2 33 38 syl3anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ∈ ( ℝ* ↑m ( 0 ... 𝑀 ) ) ∧ ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) < ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) ) )
40 39 simprd ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) < ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) )
41 xrre2 ⊢ ( ( ( ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 − 1 ) ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ* ∧ ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) ∈ ℝ* ) ∧ ( ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 − 1 ) ) < ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∧ ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) < ( 𝑃 ‘ ( 𝐼 + 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )
42 25 32 36 37 40 41 syl32anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑃 ‘ 𝐼 ) ∈ ℝ )