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Theorem vdwnnlem2 14526
Description: Lemma for vdwnn 14528. The set of all "bad"  k for the theorem is upwards-closed, because a long AP implies a short AP. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwnn.1  |-  ( ph  ->  R  e.  Fin )
vdwnn.2  |-  ( ph  ->  F : NN --> R )
vdwnn.3  |-  S  =  { k  e.  NN  |  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... (
k  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) }
Assertion
Ref Expression
vdwnnlem2  |-  ( (
ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  ->  ( A  e.  S  ->  B  e.  S ) )
Distinct variable groups:    a, d,
k, m, A    a,
c, d, m    ph, a,
c, d    R, a,
c, d    B, a,
d, k, m    F, a    k, c, F, d, m    S, a, d, k, m
Allowed substitution hints:    ph( k, m)    A( c)    B( c)    R( k, m)    S( c)

Proof of Theorem vdwnnlem2
StepHypRef Expression
1 eluzel2 11111 . . . . . . . . . . 11  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  A  e.  ZZ )
2 peano2zm 10928 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  e.  ZZ  ->  ( A  -  1 )  e.  ZZ )
31, 2syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( A  -  1 )  e.  ZZ )
4 id 22 . . . . . . . . . . 11  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)
51zcnd 10991 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  A  e.  CC )
6 ax-1cn 9567 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  e.  CC
7 npcan 9848 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( A  - 
1 )  +  1 )  =  A )
85, 6, 7sylancl 662 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( ( A  -  1 )  +  1 )  =  A )
98fveq2d 5876 . . . . . . . . . . 11  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( ZZ>= `  ( ( A  - 
1 )  +  1 ) )  =  (
ZZ>= `  A ) )
104, 9eleqtrrd 2548 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  B  e.  ( ZZ>= `  ( ( A  -  1 )  +  1 ) ) )
11 eluzp1m1 11129 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  -  1 )  e.  ZZ  /\  B  e.  ( ZZ>= `  ( ( A  - 
1 )  +  1 ) ) )  -> 
( B  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( A  -  1
) ) )
123, 10, 11syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  ( ZZ>= `  A
)  ->  ( B  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( A  -  1 ) ) )
1312ad2antlr 726 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( B  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( A  -  1 ) ) )
14 fzss2 11749 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  ( A  -  1 ) )  ->  ( 0 ... ( A  - 
1 ) )  C_  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) )
15 ssralv 3560 . . . . . . . 8  |-  ( ( 0 ... ( A  -  1 ) ) 
C_  ( 0 ... ( B  -  1 ) )  ->  ( A. m  e.  (
0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  A. m  e.  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
1613, 14, 153syl 20 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( A. m  e.  ( 0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  A. m  e.  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
1716reximdv 2931 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
1817reximdv 2931 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
1918con3d 133 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( -. 
E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
20 id 22 . . . . 5  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  NN )
21 simpr 461 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  ->  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)
22 eluznn 11177 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  NN  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A ) )  ->  B  e.  NN )
2320, 21, 22syl2anr 478 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  B  e.  NN )
2419, 23jctild 543 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  /\  A  e.  NN )  ->  ( -. 
E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  ->  ( B  e.  NN  /\  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) ) ) )
2524expimpd 603 . 2  |-  ( (
ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  ->  ( ( A  e.  NN  /\  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) )  -> 
( B  e.  NN  /\ 
-.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) ) )
26 oveq1 6303 . . . . . . 7  |-  ( k  =  A  ->  (
k  -  1 )  =  ( A  - 
1 ) )
2726oveq2d 6312 . . . . . 6  |-  ( k  =  A  ->  (
0 ... ( k  - 
1 ) )  =  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) )
2827raleqdv 3060 . . . . 5  |-  ( k  =  A  ->  ( A. m  e.  (
0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  A. m  e.  (
0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
29282rexbidv 2975 . . . 4  |-  ( k  =  A  ->  ( E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
3029notbid 294 . . 3  |-  ( k  =  A  ->  ( -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
31 vdwnn.3 . . 3  |-  S  =  { k  e.  NN  |  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... (
k  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) }
3230, 31elrab2 3259 . 2  |-  ( A  e.  S  <->  ( A  e.  NN  /\  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( A  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
33 oveq1 6303 . . . . . . 7  |-  ( k  =  B  ->  (
k  -  1 )  =  ( B  - 
1 ) )
3433oveq2d 6312 . . . . . 6  |-  ( k  =  B  ->  (
0 ... ( k  - 
1 ) )  =  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) )
3534raleqdv 3060 . . . . 5  |-  ( k  =  B  ->  ( A. m  e.  (
0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  A. m  e.  (
0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
36352rexbidv 2975 . . . 4  |-  ( k  =  B  ->  ( E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
3736notbid 294 . . 3  |-  ( k  =  B  ->  ( -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( k  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } )  <->  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  - 
1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d ) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
3837, 31elrab2 3259 . 2  |-  ( B  e.  S  <->  ( B  e.  NN  /\  -.  E. a  e.  NN  E. d  e.  NN  A. m  e.  ( 0 ... ( B  -  1 ) ) ( a  +  ( m  x.  d
) )  e.  ( `' F " { c } ) ) )
3925, 32, 383imtr4g 270 1  |-  ( (
ph  /\  B  e.  ( ZZ>= `  A )
)  ->  ( A  e.  S  ->  B  e.  S ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 369    = wceq 1395    e. wcel 1819   A.wral 2807   E.wrex 2808   {crab 2811    C_ wss 3471   {csn 4032   `'ccnv 5007   "cima 5011   -->wf 5590   ` cfv 5594  (class class class)co 6296   Fincfn 7535   CCcc 9507   0cc0 9509   1c1 9510    + caddc 9512    x. cmul 9514    - cmin 9824   NNcn 10556   ZZcz 10885   ZZ>=cuz 11106   ...cfz 11697
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1619  ax-4 1632  ax-5 1705  ax-6 1748  ax-7 1791  ax-8 1821  ax-9 1823  ax-10 1838  ax-11 1843  ax-12 1855  ax-13 2000  ax-ext 2435  ax-sep 4578  ax-nul 4586  ax-pow 4634  ax-pr 4695  ax-un 6591  ax-cnex 9565  ax-resscn 9566  ax-1cn 9567  ax-icn 9568  ax-addcl 9569  ax-addrcl 9570  ax-mulcl 9571  ax-mulrcl 9572  ax-mulcom 9573  ax-addass 9574  ax-mulass 9575  ax-distr 9576  ax-i2m1 9577  ax-1ne0 9578  ax-1rid 9579  ax-rnegex 9580  ax-rrecex 9581  ax-cnre 9582  ax-pre-lttri 9583  ax-pre-lttrn 9584  ax-pre-ltadd 9585  ax-pre-mulgt0 9586
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1398  df-ex 1614  df-nf 1618  df-sb 1741  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2443  df-cleq 2449  df-clel 2452  df-nfc 2607  df-ne 2654  df-nel 2655  df-ral 2812  df-rex 2813  df-reu 2814  df-rab 2816  df-v 3111  df-sbc 3328  df-csb 3431  df-dif 3474  df-un 3476  df-in 3478  df-ss 3485  df-pss 3487  df-nul 3794  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4252  df-iun 4334  df-br 4457  df-opab 4516  df-mpt 4517  df-tr 4551  df-eprel 4800  df-id 4804  df-po 4809  df-so 4810  df-fr 4847  df-we 4849  df-ord 4890  df-on 4891  df-lim 4892  df-suc 4893  df-xp 5014  df-rel 5015  df-cnv 5016  df-co 5017  df-dm 5018  df-rn 5019  df-res 5020  df-ima 5021  df-iota 5557  df-fun 5596  df-fn 5597  df-f 5598  df-f1 5599  df-fo 5600  df-f1o 5601  df-fv 5602  df-riota 6258  df-ov 6299  df-oprab 6300  df-mpt2 6301  df-om 6700  df-1st 6799  df-2nd 6800  df-recs 7060  df-rdg 7094  df-er 7329  df-en 7536  df-dom 7537  df-sdom 7538  df-pnf 9647  df-mnf 9648  df-xr 9649  df-ltxr 9650  df-le 9651  df-sub 9826  df-neg 9827  df-nn 10557  df-n0 10817  df-z 10886  df-uz 11107  df-fz 11698
This theorem is referenced by:  vdwnnlem3  14527
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