Theorem fphpdo 36399

Description: Pigeonhole principle for sets of real numbers with implicit output reordering. (Contributed by Stefan O'Rear, 12-Sep-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fphpdo.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
fphpdo.2	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ V)
fphpdo.3	⊢ (𝜑 → 𝐵 ≺ 𝐴)
fphpdo.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐵)
fphpdo.5	⊢ (𝑧 = 𝑥 → 𝐶 = 𝐷)
fphpdo.6	⊢ (𝑧 = 𝑦 → 𝐶 = 𝐸)

Assertion

Ref	Expression
fphpdo	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑧,𝐵   𝑥,𝐶,𝑦   𝑦,𝐷,𝑧   𝑥,𝐸,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑧)   𝐷(𝑥)   𝐸(𝑦)

Proof of Theorem fphpdo

Dummy variables 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fphpdo.3	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ≺ 𝐴)
2		fphpdo.4	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐵)
3		eqid 2610	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)
4	2, 3	fmptd 6292	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶):𝐴⟶𝐵)
5	4	ffvelrnda 6267	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) ∈ 𝐵)
6		fveq2 6103	. . 3 ⊢ (𝑏 = 𝑐 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))
7	1, 5, 6	fphpd 36398	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑏 ∈ 𝐴 ∃𝑐 ∈ 𝐴 (𝑏 ≠ 𝑐 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)))
8		fphpdo.1	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℝ)
9	8	sselda 3568	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) → 𝑏 ∈ ℝ)
10	9	adantrr 749	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → 𝑏 ∈ ℝ)
11	10	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → 𝑏 ∈ ℝ)
12	8	sselda 3568	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) → 𝑐 ∈ ℝ)
13	12	adantrl 748	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → 𝑐 ∈ ℝ)
14	13	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → 𝑐 ∈ ℝ)
15	11, 14	lttri2d 10055	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → (𝑏 ≠ 𝑐 ↔ (𝑏 < 𝑐 ∨ 𝑐 < 𝑏)))
16		simprl 790	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → 𝑏 ∈ 𝐴)
17	16	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑏 < 𝑐) → 𝑏 ∈ 𝐴)
18		simprr 792	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → 𝑐 ∈ 𝐴)
19	18	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑏 < 𝑐) → 𝑐 ∈ 𝐴)
20		simpr 476	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑏 < 𝑐) → 𝑏 < 𝑐)
21		simplr 788	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑏 < 𝑐) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))
22		breq1 4586	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → (𝑥 < 𝑦 ↔ 𝑏 < 𝑦))
23		fveq2 6103	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏))
24	23	eqeq1d 2612	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) ↔ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
25	22, 24	anbi12d 743	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = 𝑏 → ((𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) ↔ (𝑏 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦))))
26		breq2 4587	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑐 → (𝑏 < 𝑦 ↔ 𝑏 < 𝑐))
27		fveq2 6103	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = 𝑐 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))
28	27	eqeq2d 2620	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑐 → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) ↔ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)))
29	26, 28	anbi12d 743	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑐 → ((𝑏 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) ↔ (𝑏 < 𝑐 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))))
30	25, 29	rspc2ev 3295	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴 ∧ (𝑏 < 𝑐 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
31	17, 19, 20, 21, 30	syl112anc 1322	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑏 < 𝑐) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
32	31	ex 449	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → (𝑏 < 𝑐 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦))))
33	18	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → 𝑐 ∈ 𝐴)
34	16	ad2antrr 758	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → 𝑏 ∈ 𝐴)
35		simpr 476	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → 𝑐 < 𝑏)
36		simplr 788	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))
37	36	eqcomd 2616	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏))
38		breq1 4586	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑐 → (𝑥 < 𝑦 ↔ 𝑐 < 𝑦))
39		fveq2 6103	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑐 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐))
40	39	eqeq1d 2612	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑐 → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) ↔ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
41	38, 40	anbi12d 743	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = 𝑐 → ((𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) ↔ (𝑐 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦))))
42		breq2 4587	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → (𝑐 < 𝑦 ↔ 𝑐 < 𝑏))
43		fveq2 6103	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏))
44	43	eqeq2d 2620	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) ↔ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏)))
45	42, 44	anbi12d 743	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → ((𝑐 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) ↔ (𝑐 < 𝑏 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏))))
46	41, 45	rspc2ev 3295	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑐 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴 ∧ (𝑐 < 𝑏 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏))) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
47	33, 34, 35, 37, 46	syl112anc 1322	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) ∧ 𝑐 < 𝑏) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)))
48	47	ex 449	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → (𝑐 < 𝑏 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦))))
49	32, 48	jaod 394	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → ((𝑏 < 𝑐 ∨ 𝑐 < 𝑏) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦))))
50		simplr 788	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐴)
51		eleq1 2676	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 𝑥 ∈ 𝐴))
52	51	anbi2d 736	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴)))
53		fphpdo.5	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → 𝐶 = 𝐷)
54	53	eleq1d 2672	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → (𝐶 ∈ 𝐵 ↔ 𝐷 ∈ 𝐵))
55	52, 54	imbi12d 333	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐵) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐷 ∈ 𝐵)))
56	55, 2	chvarv 2251	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝐷 ∈ 𝐵)
57	56	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝐷 ∈ 𝐵)
58	53, 3	fvmptg 6189	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝐷 ∈ 𝐵) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = 𝐷)
59	50, 57, 58	syl2anc 691	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = 𝐷)
60		simpr 476	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐴)
61		eleq1 2676	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 𝑦 ∈ 𝐴))
62	61	anbi2d 736	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)))
63		fphpdo.6	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → 𝐶 = 𝐸)
64	63	eleq1d 2672	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝐶 ∈ 𝐵 ↔ 𝐸 ∈ 𝐵))
65	62, 64	imbi12d 333	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝐵) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝐸 ∈ 𝐵)))
66	65, 2	chvarv 2251	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝐸 ∈ 𝐵)
67	66	adantlr 747	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝐸 ∈ 𝐵)
68	63, 3	fvmptg 6189	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝐸 ∈ 𝐵) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) = 𝐸)
69	60, 67, 68	syl2anc 691	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) = 𝐸)
70	59, 69	eqeq12d 2625	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) ↔ 𝐷 = 𝐸))
71	70	biimpd 218	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦) → 𝐷 = 𝐸))
72	71	anim2d 587	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) → (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
73	72	reximdva 3000	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) → ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
74	73	reximdva 3000	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
75	74	ad2antrr 758	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑥) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑦)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
76	49, 75	syld 46	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → ((𝑏 < 𝑐 ∨ 𝑐 < 𝑏) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
77	15, 76	sylbid 229	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → (𝑏 ≠ 𝑐 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
78	77	expimpd 627	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → ((((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐) ∧ 𝑏 ≠ 𝑐) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
79	78	ancomsd 469	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑏 ∈ 𝐴 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴)) → ((𝑏 ≠ 𝑐 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
80	79	rexlimdvva 3020	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑏 ∈ 𝐴 ∃𝑐 ∈ 𝐴 (𝑏 ≠ 𝑐 ∧ ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑏) = ((𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑐)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸)))
81	7, 80	mpd 15	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 (𝑥 < 𝑦 ∧ 𝐷 = 𝐸))

Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 382   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977   ≠ wne 2780  ∃wrex 2897  Vcvv 3173   ⊆ wss 3540   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ‘cfv 5804   ≺ csdm 7840  ℝcr 9814   < clt 9953

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-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-resscn 9872  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890

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-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  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-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-ltxr 9958

This theorem is referenced by:  irrapxlem1  36404