Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  climsuselem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem climsuselem1 38674
 Description: The subsequence index 𝐼 has the expected properties: it belongs to the same upper integers as the original index, and it is always larger or equal than the original index. (Contributed by Glauco Siliprandi, 29-Jun-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
climsuselem1.1 𝑍 = (ℤ𝑀)
climsuselem1.2 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
climsuselem1.3 (𝜑 → (𝐼𝑀) ∈ 𝑍)
climsuselem1.4 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)))
Assertion
Ref Expression
climsuselem1 ((𝜑𝐾𝑍) → (𝐼𝐾) ∈ (ℤ𝐾))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑘   𝑘,𝐼   𝑘,𝑀   𝑘,𝑍
Allowed substitution hint:   𝐾(𝑘)

Proof of Theorem climsuselem1
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 climsuselem1.1 . . . . 5 𝑍 = (ℤ𝑀)
21eleq2i 2680 . . . 4 (𝐾𝑍𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
32biimpi 205 . . 3 (𝐾𝑍𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
43adantl 481 . 2 ((𝜑𝐾𝑍) → 𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
5 simpl 472 . 2 ((𝜑𝐾𝑍) → 𝜑)
6 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (𝐼𝑗) = (𝐼𝑀))
7 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝑀 → (ℤ𝑗) = (ℤ𝑀))
86, 7eleq12d 2682 . . . 4 (𝑗 = 𝑀 → ((𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗) ↔ (𝐼𝑀) ∈ (ℤ𝑀)))
98imbi2d 329 . . 3 (𝑗 = 𝑀 → ((𝜑 → (𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗)) ↔ (𝜑 → (𝐼𝑀) ∈ (ℤ𝑀))))
10 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝑘 → (𝐼𝑗) = (𝐼𝑘))
11 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝑘 → (ℤ𝑗) = (ℤ𝑘))
1210, 11eleq12d 2682 . . . 4 (𝑗 = 𝑘 → ((𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗) ↔ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)))
1312imbi2d 329 . . 3 (𝑗 = 𝑘 → ((𝜑 → (𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗)) ↔ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))))
14 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = (𝑘 + 1) → (𝐼𝑗) = (𝐼‘(𝑘 + 1)))
15 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = (𝑘 + 1) → (ℤ𝑗) = (ℤ‘(𝑘 + 1)))
1614, 15eleq12d 2682 . . . 4 (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗) ↔ (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1))))
1716imbi2d 329 . . 3 (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗)) ↔ (𝜑 → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)))))
18 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝐾 → (𝐼𝑗) = (𝐼𝐾))
19 fveq2 6103 . . . . 5 (𝑗 = 𝐾 → (ℤ𝑗) = (ℤ𝐾))
2018, 19eleq12d 2682 . . . 4 (𝑗 = 𝐾 → ((𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗) ↔ (𝐼𝐾) ∈ (ℤ𝐾)))
2120imbi2d 329 . . 3 (𝑗 = 𝐾 → ((𝜑 → (𝐼𝑗) ∈ (ℤ𝑗)) ↔ (𝜑 → (𝐼𝐾) ∈ (ℤ𝐾))))
22 climsuselem1.3 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼𝑀) ∈ 𝑍)
2322, 1syl6eleq 2698 . . . 4 (𝜑 → (𝐼𝑀) ∈ (ℤ𝑀))
2423a1i 11 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → (𝜑 → (𝐼𝑀) ∈ (ℤ𝑀)))
25 simpr 476 . . . . 5 (((𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))) ∧ 𝜑) → 𝜑)
26 simpll 786 . . . . 5 (((𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))) ∧ 𝜑) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑀))
27 simplr 788 . . . . . 6 (((𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))) ∧ 𝜑) → (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)))
2825, 27mpd 15 . . . . 5 (((𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))) ∧ 𝜑) → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))
29 eluzelz 11573 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑘 ∈ ℤ)
30293ad2ant2 1076 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → 𝑘 ∈ ℤ)
3130peano2zd 11361 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝑘 + 1) ∈ ℤ)
3231zred 11358 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
33 eluzelre 11574 . . . . . . . . 9 ((𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘) → (𝐼𝑘) ∈ ℝ)
34333ad2ant3 1077 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝐼𝑘) ∈ ℝ)
35 1red 9934 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → 1 ∈ ℝ)
3634, 35readdcld 9948 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → ((𝐼𝑘) + 1) ∈ ℝ)
371eqimss2i 3623 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℤ𝑀) ⊆ 𝑍
3837a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (ℤ𝑀) ⊆ 𝑍)
3938sseld 3567 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑘𝑍))
4039imdistani 722 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝜑𝑘𝑍))
41 climsuselem1.4 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)))
4240, 41syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)))
43423adant3 1074 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)))
44 eluzelz 11573 . . . . . . . . 9 ((𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ)
4543, 44syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ)
4645zred 11358 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ)
4730zred 11358 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → 𝑘 ∈ ℝ)
48 eluzle 11576 . . . . . . . . 9 ((𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘) → 𝑘 ≤ (𝐼𝑘))
49483ad2ant3 1077 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → 𝑘 ≤ (𝐼𝑘))
5047, 34, 35, 49leadd1dd 10520 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝑘 + 1) ≤ ((𝐼𝑘) + 1))
51 eluzle 11576 . . . . . . . 8 ((𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘((𝐼𝑘) + 1)) → ((𝐼𝑘) + 1) ≤ (𝐼‘(𝑘 + 1)))
5243, 51syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → ((𝐼𝑘) + 1) ≤ (𝐼‘(𝑘 + 1)))
5332, 36, 46, 50, 52letrd 10073 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝑘 + 1) ≤ (𝐼‘(𝑘 + 1)))
54 eluz 11577 . . . . . . 7 (((𝑘 + 1) ∈ ℤ ∧ (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ) → ((𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)) ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝐼‘(𝑘 + 1))))
5531, 45, 54syl2anc 691 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → ((𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)) ↔ (𝑘 + 1) ≤ (𝐼‘(𝑘 + 1))))
5653, 55mpbird 246 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)))
5725, 26, 28, 56syl3anc 1318 . . . 4 (((𝑘 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘))) ∧ 𝜑) → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)))
5857exp31 628 . . 3 (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → ((𝜑 → (𝐼𝑘) ∈ (ℤ𝑘)) → (𝜑 → (𝐼‘(𝑘 + 1)) ∈ (ℤ‘(𝑘 + 1)))))
599, 13, 17, 21, 24, 58uzind4 11622 . 2 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → (𝜑 → (𝐼𝐾) ∈ (ℤ𝐾)))
604, 5, 59sylc 63 1 ((𝜑𝐾𝑍) → (𝐼𝐾) ∈ (ℤ𝐾))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383   ∧ w3a 1031   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ⊆ wss 3540   class class class wbr 4583  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  ℝcr 9814  1c1 9816   + caddc 9818   ≤ cle 9954  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564 This theorem is referenced by:  climsuse  38675
 Copyright terms: Public domain W3C validator