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Theorem nacsfix 30810
Description: An increasing sequence of closed sets in a Noetherian-type closure system eventually fixates. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
nacsfix  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  E. y  e.  NN0  A. z  e.  ( ZZ>= `  y )
( F `  z
)  =  ( F `
 y ) )
Distinct variable groups:    z, C, y    y, F, z    z, X, y    x, y, z, F
Allowed substitution hints:    C( x)    X( x)

Proof of Theorem nacsfix
Dummy variables  a 
b  c  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvssunirn 5797 . . . . 5  |-  ( F `
 z )  C_  U.
ran  F
2 simplrr 760 . . . . 5  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  ( F `  y )  =  U. ran  F )
31, 2syl5sseqr 3466 . . . 4  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  ( F `  z )  C_  ( F `  y )
)
4 simpll3 1035 . . . . 5  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )
5 simplrl 759 . . . . 5  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  y  e.  NN0 )
6 simpr 459 . . . . 5  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)
7 incssnn0 30809 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  NN0  ( F `  x ) 
C_  ( F `  ( x  +  1
) )  /\  y  e.  NN0  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  ( F `  y )  C_  ( F `  z )
)
84, 5, 6, 7syl3anc 1226 . . . 4  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  ( F `  y )  C_  ( F `  z )
)
93, 8eqssd 3434 . . 3  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F
) )  /\  z  e.  ( ZZ>= `  y )
)  ->  ( F `  z )  =  ( F `  y ) )
109ralrimiva 2796 . 2  |-  ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  /\  ( y  e.  NN0  /\  ( F `  y )  =  U. ran  F ) )  ->  A. z  e.  ( ZZ>= `  y )
( F `  z
)  =  ( F `
 y ) )
11 frn 5645 . . . . . . . 8  |-  ( F : NN0 --> C  ->  ran  F  C_  C )
12113ad2ant2 1016 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ran  F  C_  C )
13 elpw2g 4528 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  (NoeACS `  X
)  ->  ( ran  F  e.  ~P C  <->  ran  F  C_  C ) )
14133ad2ant1 1015 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ( ran  F  e.  ~P C  <->  ran  F  C_  C ) )
1512, 14mpbird 232 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ran  F  e. 
~P C )
16 elex 3043 . . . . . 6  |-  ( ran 
F  e.  ~P C  ->  ran  F  e.  _V )
1715, 16syl 16 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ran  F  e. 
_V )
18 ffn 5639 . . . . . . . 8  |-  ( F : NN0 --> C  ->  F  Fn  NN0 )
19183ad2ant2 1016 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  F  Fn  NN0 )
20 0nn0 10727 . . . . . . 7  |-  0  e.  NN0
21 fnfvelrn 5930 . . . . . . 7  |-  ( ( F  Fn  NN0  /\  0  e.  NN0 )  -> 
( F `  0
)  e.  ran  F
)
2219, 20, 21sylancl 660 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ( F `  0 )  e. 
ran  F )
23 ne0i 3717 . . . . . 6  |-  ( ( F `  0 )  e.  ran  F  ->  ran  F  =/=  (/) )
2422, 23syl 16 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ran  F  =/=  (/) )
25 nn0re 10721 . . . . . . . . 9  |-  ( a  e.  NN0  ->  a  e.  RR )
2625ad2antrl 725 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  /\  ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  -> 
a  e.  RR )
27 nn0re 10721 . . . . . . . . 9  |-  ( b  e.  NN0  ->  b  e.  RR )
2827ad2antll 726 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  /\  ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  -> 
b  e.  RR )
29 simplrr 760 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  b  e.  NN0 )
30 simpll3 1035 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )
31 simplrl 759 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  a  e.  NN0 )
32 nn0z 10804 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( a  e.  NN0  ->  a  e.  ZZ )
33 nn0z 10804 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( b  e.  NN0  ->  b  e.  ZZ )
34 eluz 11014 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( a  e.  ZZ  /\  b  e.  ZZ )  ->  ( b  e.  (
ZZ>= `  a )  <->  a  <_  b ) )
3532, 33, 34syl2an 475 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 )  -> 
( b  e.  (
ZZ>= `  a )  <->  a  <_  b ) )
3635biimpar 483 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 )  /\  a  <_  b )  ->  b  e.  (
ZZ>= `  a ) )
3736adantll 711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  b  e.  ( ZZ>= `  a )
)
38 incssnn0 30809 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A. x  e.  NN0  ( F `  x ) 
C_  ( F `  ( x  +  1
) )  /\  a  e.  NN0  /\  b  e.  ( ZZ>= `  a )
)  ->  ( F `  a )  C_  ( F `  b )
)
3930, 31, 37, 38syl3anc 1226 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  ( F `  a )  C_  ( F `  b )
)
40 ssequn1 3588 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F `  a ) 
C_  ( F `  b )  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  =  ( F `  b ) )
4139, 40sylib 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  =  ( F `  b ) )
42 eqimss 3469 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F `  a
)  u.  ( F `
 b ) )  =  ( F `  b )  ->  (
( F `  a
)  u.  ( F `
 b ) ) 
C_  ( F `  b ) )
4341, 42syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  b )
)
44 fveq2 5774 . . . . . . . . . . 11  |-  ( c  =  b  ->  ( F `  c )  =  ( F `  b ) )
4544sseq2d 3445 . . . . . . . . . 10  |-  ( c  =  b  ->  (
( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c )  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  b )
) )
4645rspcev 3135 . . . . . . . . 9  |-  ( ( b  e.  NN0  /\  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  b ) )  ->  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) )
4729, 43, 46syl2anc 659 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  a  <_  b
)  ->  E. c  e.  NN0  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
)
48 simplrl 759 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  a  e.  NN0 )
49 simpll3 1035 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )
50 simplrr 760 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  b  e.  NN0 )
51 eluz 11014 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( b  e.  ZZ  /\  a  e.  ZZ )  ->  ( a  e.  (
ZZ>= `  b )  <->  b  <_  a ) )
5233, 32, 51syl2anr 476 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 )  -> 
( a  e.  (
ZZ>= `  b )  <->  b  <_  a ) )
5352biimpar 483 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 )  /\  b  <_  a )  ->  a  e.  (
ZZ>= `  b ) )
5453adantll 711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  a  e.  ( ZZ>= `  b )
)
55 incssnn0 30809 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A. x  e.  NN0  ( F `  x ) 
C_  ( F `  ( x  +  1
) )  /\  b  e.  NN0  /\  a  e.  ( ZZ>= `  b )
)  ->  ( F `  b )  C_  ( F `  a )
)
5649, 50, 54, 55syl3anc 1226 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  ( F `  b )  C_  ( F `  a )
)
57 ssequn2 3591 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F `  b ) 
C_  ( F `  a )  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  =  ( F `  a ) )
5856, 57sylib 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  =  ( F `  a ) )
59 eqimss 3469 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( F `  a
)  u.  ( F `
 b ) )  =  ( F `  a )  ->  (
( F `  a
)  u.  ( F `
 b ) ) 
C_  ( F `  a ) )
6058, 59syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  a )
)
61 fveq2 5774 . . . . . . . . . . 11  |-  ( c  =  a  ->  ( F `  c )  =  ( F `  a ) )
6261sseq2d 3445 . . . . . . . . . 10  |-  ( c  =  a  ->  (
( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c )  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  a )
) )
6362rspcev 3135 . . . . . . . . 9  |-  ( ( a  e.  NN0  /\  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  a ) )  ->  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) )
6448, 60, 63syl2anc 659 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `  x )  C_  ( F `  (
x  +  1 ) ) )  /\  (
a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  /\  b  <_  a
)  ->  E. c  e.  NN0  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
)
6526, 28, 47, 64lecasei 9601 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  /\  ( a  e.  NN0  /\  b  e.  NN0 ) )  ->  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) )
6665ralrimivva 2803 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  A. a  e.  NN0  A. b  e. 
NN0  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) )
67 uneq1 3565 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  ( F `  a )  ->  (
y  u.  z )  =  ( ( F `
 a )  u.  z ) )
6867sseq1d 3444 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  ( F `  a )  ->  (
( y  u.  z
)  C_  w  <->  ( ( F `  a )  u.  z )  C_  w
) )
6968rexbidv 2893 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  ( F `  a )  ->  ( E. w  e.  ran  F ( y  u.  z
)  C_  w  <->  E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  z )  C_  w ) )
7069ralbidv 2821 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  ( F `  a )  ->  ( A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z
)  C_  w  <->  A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  z )  C_  w ) )
7170ralrn 5936 . . . . . . . 8  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. y  e.  ran  F A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z ) 
C_  w  <->  A. a  e.  NN0  A. z  e. 
ran  F E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  z )  C_  w ) )
72 uneq2 3566 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  ( F `  b )  ->  (
( F `  a
)  u.  z )  =  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) ) )
7372sseq1d 3444 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  ( F `  b )  ->  (
( ( F `  a )  u.  z
)  C_  w  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  w
) )
7473rexbidv 2893 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  =  ( F `  b )  ->  ( E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  z
)  C_  w  <->  E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  ( F `  b ) )  C_  w ) )
7574ralrn 5936 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( ( F `  a
)  u.  z ) 
C_  w  <->  A. b  e.  NN0  E. w  e. 
ran  F ( ( F `  a )  u.  ( F `  b ) )  C_  w ) )
76 sseq2 3439 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( w  =  ( F `  c )  ->  (
( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  w  <->  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
) )
7776rexrn 5935 . . . . . . . . . . 11  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( E. w  e.  ran  F
( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  w  <->  E. c  e.  NN0  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
) )
7877ralbidv 2821 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. b  e.  NN0  E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  ( F `  b ) )  C_  w 
<-> 
A. b  e.  NN0  E. c  e.  NN0  (
( F `  a
)  u.  ( F `
 b ) ) 
C_  ( F `  c ) ) )
7975, 78bitrd 253 . . . . . . . . 9  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( ( F `  a
)  u.  z ) 
C_  w  <->  A. b  e.  NN0  E. c  e. 
NN0  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
) )
8079ralbidv 2821 . . . . . . . 8  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. a  e.  NN0  A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( ( F `  a )  u.  z )  C_  w 
<-> 
A. a  e.  NN0  A. b  e.  NN0  E. c  e.  NN0  ( ( F `
 a )  u.  ( F `  b
) )  C_  ( F `  c )
) )
8171, 80bitrd 253 . . . . . . 7  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( A. y  e.  ran  F A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z ) 
C_  w  <->  A. a  e.  NN0  A. b  e. 
NN0  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) ) )
8219, 81syl 16 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ( A. y  e.  ran  F A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z ) 
C_  w  <->  A. a  e.  NN0  A. b  e. 
NN0  E. c  e.  NN0  ( ( F `  a )  u.  ( F `  b )
)  C_  ( F `  c ) ) )
8366, 82mpbird 232 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  A. y  e.  ran  F A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z )  C_  w )
84 isipodrs 15908 . . . . 5  |-  ( (toInc `  ran  F )  e. Dirset  <->  ( ran  F  e.  _V  /\ 
ran  F  =/=  (/)  /\  A. y  e.  ran  F A. z  e.  ran  F E. w  e.  ran  F ( y  u.  z ) 
C_  w ) )
8517, 24, 83, 84syl3anbrc 1178 . . . 4  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  (toInc `  ran  F )  e. Dirset )
86 isnacs3 30808 . . . . . . 7  |-  ( C  e.  (NoeACS `  X
)  <->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. y  e.  ~P  C ( (toInc `  y )  e. Dirset  ->  U. y  e.  y ) ) )
8786simprbi 462 . . . . . 6  |-  ( C  e.  (NoeACS `  X
)  ->  A. y  e.  ~P  C ( (toInc `  y )  e. Dirset  ->  U. y  e.  y ) )
88873ad2ant1 1015 . . . . 5  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  A. y  e.  ~P  C ( (toInc `  y )  e. Dirset  ->  U. y  e.  y ) )
89 fveq2 5774 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ran  F  -> 
(toInc `  y )  =  (toInc `  ran  F ) )
9089eleq1d 2451 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ran  F  -> 
( (toInc `  y
)  e. Dirset  <->  (toInc `  ran  F )  e. Dirset ) )
91 unieq 4171 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ran  F  ->  U. y  =  U. ran  F )
92 id 22 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ran  F  -> 
y  =  ran  F
)
9391, 92eleq12d 2464 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ran  F  -> 
( U. y  e.  y  <->  U. ran  F  e. 
ran  F ) )
9490, 93imbi12d 318 . . . . . 6  |-  ( y  =  ran  F  -> 
( ( (toInc `  y )  e. Dirset  ->  U. y  e.  y )  <-> 
( (toInc `  ran  F )  e. Dirset  ->  U. ran  F  e.  ran  F ) ) )
9594rspcva 3133 . . . . 5  |-  ( ( ran  F  e.  ~P C  /\  A. y  e. 
~P  C ( (toInc `  y )  e. Dirset  ->  U. y  e.  y ) )  ->  ( (toInc ` 
ran  F )  e. Dirset  ->  U. ran  F  e. 
ran  F ) )
9615, 88, 95syl2anc 659 . . . 4  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ( (toInc ` 
ran  F )  e. Dirset  ->  U. ran  F  e. 
ran  F ) )
9785, 96mpd 15 . . 3  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  U. ran  F  e.  ran  F )
98 fvelrnb 5821 . . . 4  |-  ( F  Fn  NN0  ->  ( U. ran  F  e.  ran  F  <->  E. y  e.  NN0  ( F `  y )  =  U. ran  F ) )
9919, 98syl 16 . . 3  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  ( U. ran  F  e.  ran  F  <->  E. y  e.  NN0  ( F `  y )  =  U. ran  F ) )
10097, 99mpbid 210 . 2  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  E. y  e.  NN0  ( F `  y )  =  U. ran  F )
10110, 100reximddv 2858 1  |-  ( ( C  e.  (NoeACS `  X )  /\  F : NN0 --> C  /\  A. x  e.  NN0  ( F `
 x )  C_  ( F `  ( x  +  1 ) ) )  ->  E. y  e.  NN0  A. z  e.  ( ZZ>= `  y )
( F `  z
)  =  ( F `
 y ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    /\ w3a 971    = wceq 1399    e. wcel 1826    =/= wne 2577   A.wral 2732   E.wrex 2733   _Vcvv 3034    u. cun 3387    C_ wss 3389   (/)c0 3711   ~Pcpw 3927   U.cuni 4163   class class class wbr 4367   ran crn 4914    Fn wfn 5491   -->wf 5492   ` cfv 5496  (class class class)co 6196   RRcr 9402   0cc0 9403   1c1 9404    + caddc 9406    <_ cle 9540   NN0cn0 10712   ZZcz 10781   ZZ>=cuz 11001  Moorecmre 14989  Dirsetcdrs 15673  toInccipo 15898  NoeACScnacs 30800
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1626  ax-4 1639  ax-5 1712  ax-6 1755  ax-7 1798  ax-8 1828  ax-9 1830  ax-10 1845  ax-11 1850  ax-12 1862  ax-13 2006  ax-ext 2360  ax-sep 4488  ax-nul 4496  ax-pow 4543  ax-pr 4601  ax-un 6491  ax-cnex 9459  ax-resscn 9460  ax-1cn 9461  ax-icn 9462  ax-addcl 9463  ax-addrcl 9464  ax-mulcl 9465  ax-mulrcl 9466  ax-mulcom 9467  ax-addass 9468  ax-mulass 9469  ax-distr 9470  ax-i2m1 9471  ax-1ne0 9472  ax-1rid 9473  ax-rnegex 9474  ax-rrecex 9475  ax-cnre 9476  ax-pre-lttri 9477  ax-pre-lttrn 9478  ax-pre-ltadd 9479  ax-pre-mulgt0 9480
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1402  df-ex 1621  df-nf 1625  df-sb 1748  df-eu 2222  df-mo 2223  df-clab 2368  df-cleq 2374  df-clel 2377  df-nfc 2532  df-ne 2579  df-nel 2580  df-ral 2737  df-rex 2738  df-reu 2739  df-rab 2741  df-v 3036  df-sbc 3253  df-csb 3349  df-dif 3392  df-un 3394  df-in 3396  df-ss 3403  df-pss 3405  df-nul 3712  df-if 3858  df-pw 3929  df-sn 3945  df-pr 3947  df-tp 3949  df-op 3951  df-uni 4164  df-int 4200  df-iun 4245  df-br 4368  df-opab 4426  df-mpt 4427  df-tr 4461  df-eprel 4705  df-id 4709  df-po 4714  df-so 4715  df-fr 4752  df-we 4754  df-ord 4795  df-on 4796  df-lim 4797  df-suc 4798  df-xp 4919  df-rel 4920  df-cnv 4921  df-co 4922  df-dm 4923  df-rn 4924  df-res 4925  df-ima 4926  df-iota 5460  df-fun 5498  df-fn 5499  df-f 5500  df-f1 5501  df-fo 5502  df-f1o 5503  df-fv 5504  df-riota 6158  df-ov 6199  df-oprab 6200  df-mpt2 6201  df-om 6600  df-1st 6699  df-2nd 6700  df-recs 6960  df-rdg 6994  df-1o 7048  df-oadd 7052  df-er 7229  df-en 7436  df-dom 7437  df-sdom 7438  df-fin 7439  df-pnf 9541  df-mnf 9542  df-xr 9543  df-ltxr 9544  df-le 9545  df-sub 9720  df-neg 9721  df-nn 10453  df-2 10511  df-3 10512  df-4 10513  df-5 10514  df-6 10515  df-7 10516  df-8 10517  df-9 10518  df-10 10519  df-n0 10713  df-z 10782  df-dec 10896  df-uz 11002  df-fz 11594  df-struct 14636  df-ndx 14637  df-slot 14638  df-base 14639  df-tset 14721  df-ple 14722  df-ocomp 14723  df-mre 14993  df-mrc 14994  df-acs 14996  df-preset 15674  df-drs 15675  df-poset 15692  df-ipo 15899  df-nacs 30801
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