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Theorem ssnnssfz

Description: For any finite subset of NN , find a superset in the form of a set of sequential integers. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Sep-2017)

Ref Expression
Assertion ssnnssfz A 𝒫 Fin n A 1 n

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1nn 1
2 simpr A 𝒫 Fin A = A =
3 0ss 1 1
4 2 3 eqsstrdi A 𝒫 Fin A = A 1 1
5 oveq2 n = 1 1 n = 1 1
6 5 sseq2d n = 1 A 1 n A 1 1
7 6 rspcev 1 A 1 1 n A 1 n
8 1 4 7 sylancr A 𝒫 Fin A = n A 1 n
9 elin A 𝒫 Fin A 𝒫 A Fin
10 9 simplbi A 𝒫 Fin A 𝒫
11 10 adantr A 𝒫 Fin A A 𝒫
12 11 elpwid A 𝒫 Fin A A
13 nnssre
14 ltso < Or
15 soss < Or < Or
16 13 14 15 mp2 < Or
17 16 a1i A 𝒫 Fin A < Or
18 9 simprbi A 𝒫 Fin A Fin
19 18 adantr A 𝒫 Fin A A Fin
20 simpr A 𝒫 Fin A A
21 fisupcl < Or A Fin A A sup A < A
22 17 19 20 12 21 syl13anc A 𝒫 Fin A sup A < A
23 12 22 sseldd A 𝒫 Fin A sup A <
24 12 sselda A 𝒫 Fin A x A x
25 nnuz = 1
26 24 25 eleqtrdi A 𝒫 Fin A x A x 1
27 24 nnzd A 𝒫 Fin A x A x
28 12 adantr A 𝒫 Fin A x A A
29 22 adantr A 𝒫 Fin A x A sup A < A
30 28 29 sseldd A 𝒫 Fin A x A sup A <
31 30 nnzd A 𝒫 Fin A x A sup A <
32 fisup2g < Or A Fin A A x A y A ¬ x < y y y < x z A y < z
33 17 19 20 12 32 syl13anc A 𝒫 Fin A x A y A ¬ x < y y y < x z A y < z
34 ssrexv A x A y A ¬ x < y y y < x z A y < z x y A ¬ x < y y y < x z A y < z
35 12 33 34 sylc A 𝒫 Fin A x y A ¬ x < y y y < x z A y < z
36 17 35 supub A 𝒫 Fin A x A ¬ sup A < < x
37 36 imp A 𝒫 Fin A x A ¬ sup A < < x
38 24 nnred A 𝒫 Fin A x A x
39 30 nnred A 𝒫 Fin A x A sup A <
40 38 39 lenltd A 𝒫 Fin A x A x sup A < ¬ sup A < < x
41 37 40 mpbird A 𝒫 Fin A x A x sup A <
42 eluz2 sup A < x x sup A < x sup A <
43 27 31 41 42 syl3anbrc A 𝒫 Fin A x A sup A < x
44 eluzfz x 1 sup A < x x 1 sup A <
45 26 43 44 syl2anc A 𝒫 Fin A x A x 1 sup A <
46 45 ex A 𝒫 Fin A x A x 1 sup A <
47 46 ssrdv A 𝒫 Fin A A 1 sup A <
48 oveq2 n = sup A < 1 n = 1 sup A <
49 48 sseq2d n = sup A < A 1 n A 1 sup A <
50 49 rspcev sup A < A 1 sup A < n A 1 n
51 23 47 50 syl2anc A 𝒫 Fin A n A 1 n
52 8 51 pm2.61dane A 𝒫 Fin n A 1 n