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Theorem erdszelem7

Description: Lemma for erdsze . (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jan-2015)

Ref Expression
Hypotheses erdsze.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
erdsze.f ⊢ φ → F : 1 … N ⟶ 1-1 ℝ
erdszelem.k ⊢ K = x ∈ 1 … N ⟼ sup . y ∈ 𝒫 1 … x | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ x ∈ y ℝ <
erdszelem.o ⊢ O Or ℝ
erdszelem.a ⊢ φ → A ∈ 1 … N
erdszelem7.r ⊢ φ → R ∈ ℕ
erdszelem7.m ⊢ φ → ¬ K ⁡ A ∈ 1 … R − 1
Assertion erdszelem7 ⊢ φ → ∃ s ∈ 𝒫 1 … N R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 erdsze.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 erdsze.f ⊢ φ → F : 1 … N ⟶ 1-1 ℝ
3 erdszelem.k ⊢ K = x ∈ 1 … N ⟼ sup . y ∈ 𝒫 1 … x | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ x ∈ y ℝ <
4 erdszelem.o ⊢ O Or ℝ
5 erdszelem.a ⊢ φ → A ∈ 1 … N
6 erdszelem7.r ⊢ φ → R ∈ ℕ
7 erdszelem7.m ⊢ φ → ¬ K ⁡ A ∈ 1 … R − 1
8 hashf ⊢ . : V ⟶ ℕ 0 ∪ +∞
9 ffun ⊢ . : V ⟶ ℕ 0 ∪ +∞ → Fun ⁡ .
10 8 9 ax-mp ⊢ Fun ⁡ .
11 1 2 3 4 erdszelem5 ⊢ φ ∧ A ∈ 1 … N → K ⁡ A ∈ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y
12 5 11 mpdan ⊢ φ → K ⁡ A ∈ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y
13 fvelima ⊢ Fun ⁡ . ∧ K ⁡ A ∈ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y → ∃ s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y s = K ⁡ A
14 10 12 13 sylancr ⊢ φ → ∃ s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y s = K ⁡ A
15 eqid ⊢ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y = y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y
16 15 erdszelem1 ⊢ s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ↔ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s
17 simprl1 ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → s ⊆ 1 … A
18 elfzuz3 ⊢ A ∈ 1 … N → N ∈ ℤ ≥ A
19 fzss2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ A → 1 … A ⊆ 1 … N
20 5 18 19 3syl ⊢ φ → 1 … A ⊆ 1 … N
21 20 adantr ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → 1 … A ⊆ 1 … N
22 17 21 sstrd ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → s ⊆ 1 … N
23 velpw ⊢ s ∈ 𝒫 1 … N ↔ s ⊆ 1 … N
24 22 23 sylibr ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → s ∈ 𝒫 1 … N
25 1 2 3 4 erdszelem6 ⊢ φ → K : 1 … N ⟶ ℕ
26 25 5 ffvelcdmd ⊢ φ → K ⁡ A ∈ ℕ
27 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
28 26 27 eleqtrdi ⊢ φ → K ⁡ A ∈ ℤ ≥ 1
29 nnz ⊢ R ∈ ℕ → R ∈ ℤ
30 peano2zm ⊢ R ∈ ℤ → R − 1 ∈ ℤ
31 6 29 30 3syl ⊢ φ → R − 1 ∈ ℤ
32 elfz5 ⊢ K ⁡ A ∈ ℤ ≥ 1 ∧ R − 1 ∈ ℤ → K ⁡ A ∈ 1 … R − 1 ↔ K ⁡ A ≤ R − 1
33 28 31 32 syl2anc ⊢ φ → K ⁡ A ∈ 1 … R − 1 ↔ K ⁡ A ≤ R − 1
34 nnltlem1 ⊢ K ⁡ A ∈ ℕ ∧ R ∈ ℕ → K ⁡ A < R ↔ K ⁡ A ≤ R − 1
35 26 6 34 syl2anc ⊢ φ → K ⁡ A < R ↔ K ⁡ A ≤ R − 1
36 33 35 bitr4d ⊢ φ → K ⁡ A ∈ 1 … R − 1 ↔ K ⁡ A < R
37 7 36 mtbid ⊢ φ → ¬ K ⁡ A < R
38 6 nnred ⊢ φ → R ∈ ℝ
39 15 erdszelem2 ⊢ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ∈ Fin ∧ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ⊆ ℕ
40 39 simpri ⊢ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ⊆ ℕ
41 nnssre ⊢ ℕ ⊆ ℝ
42 40 41 sstri ⊢ . y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ⊆ ℝ
43 42 12 sselid ⊢ φ → K ⁡ A ∈ ℝ
44 38 43 lenltd ⊢ φ → R ≤ K ⁡ A ↔ ¬ K ⁡ A < R
45 37 44 mpbird ⊢ φ → R ≤ K ⁡ A
46 45 adantr ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → R ≤ K ⁡ A
47 simprr ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → s = K ⁡ A
48 46 47 breqtrrd ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → R ≤ s
49 simprl2 ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → F ↾ s Isom < , O s F s
50 24 48 49 jca32 ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s ∧ s = K ⁡ A → s ∈ 𝒫 1 … N ∧ R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s
51 50 expr ⊢ φ ∧ s ⊆ 1 … A ∧ F ↾ s Isom < , O s F s ∧ A ∈ s → s = K ⁡ A → s ∈ 𝒫 1 … N ∧ R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s
52 16 51 sylan2b ⊢ φ ∧ s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y → s = K ⁡ A → s ∈ 𝒫 1 … N ∧ R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s
53 52 expimpd ⊢ φ → s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y ∧ s = K ⁡ A → s ∈ 𝒫 1 … N ∧ R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s
54 53 reximdv2 ⊢ φ → ∃ s ∈ y ∈ 𝒫 1 … A | F ↾ y Isom < , O y F y ∧ A ∈ y s = K ⁡ A → ∃ s ∈ 𝒫 1 … N R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s
55 14 54 mpd ⊢ φ → ∃ s ∈ 𝒫 1 … N R ≤ s ∧ F ↾ s Isom < , O s F s