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Theorem ssfzunsnext 12500
Description: A subset of a finite sequence of integers extended by an integer is a subset of a (possibly extended) finite sequence of integers. (Contributed by AV, 13-Nov-2021.)
Assertion
Ref Expression
ssfzunsnext ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑆 ∪ {𝐼}) ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))

Proof of Theorem ssfzunsnext
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 474 . . 3 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁))
2 simp3 1130 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝐼 ∈ ℤ)
3 simp1 1128 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
42, 3ifcld 4239 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
54adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
6 elfzelz 12456 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
76adantl 473 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℤ)
84zred 11595 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℝ)
98adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℝ)
10 zre 11494 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
11103ad2ant1 1125 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℝ)
1211adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
136zred 11595 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ ℝ)
1413adantl 473 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℝ)
15 zre 11494 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 ∈ ℤ → 𝐼 ∈ ℝ)
1610, 15anim12i 591 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
1716ancomd 466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
18173adant2 1123 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
1918adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
20 min2 12135 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑀)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑀)
22 elfzle1 12458 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀𝑘)
2322adantl 473 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀𝑘)
249, 12, 14, 21, 23letrd 10307 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑘)
25 eluz2 11806 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (ℤ‘if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)) ↔ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝑘))
265, 7, 24, 25syl3anbrc 1383 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ (ℤ‘if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)))
27 simp2 1129 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
2827, 2ifcld 4239 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
2928adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
30 zre 11494 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
31303ad2ant2 1126 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
3231adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
3328zred 11595 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℝ)
3433adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℝ)
35 elfzle2 12459 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘𝑁)
3635adantl 473 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘𝑁)
3730, 15anim12i 591 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
38373adant1 1122 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
3938ancomd 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
40 max2 12132 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝑁 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → 𝑁 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
4241adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
4314, 32, 34, 36, 42letrd 10307 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
44 eluz2 11806 . . . . . . . 8 (if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ (ℤ𝑘) ↔ (𝑘 ∈ ℤ ∧ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝑘 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
457, 29, 43, 44syl3anbrc 1383 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ (ℤ𝑘))
46 elfzuzb 12450 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)) ↔ (𝑘 ∈ (ℤ‘if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)) ∧ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ (ℤ𝑘)))
4726, 45, 46sylanbrc 701 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑘 ∈ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
4847ex 449 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑘 ∈ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))))
4948ssrdv 3715 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀...𝑁) ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
5049adantl 473 . . 3 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑀...𝑁) ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
511, 50sstrd 3719 . 2 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝑆 ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
524adantl 473 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ)
5328adantl 473 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ)
542adantl 473 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ∈ ℤ)
5552, 53, 543jca 1379 . . . 4 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ ∧ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ))
56163adant2 1123 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
5756adantl 473 . . . . . . 7 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
5857ancomd 466 . . . . . 6 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))
59 min1 12134 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼)
6058, 59syl 17 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼)
6138adantl 473 . . . . . . 7 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ))
6261ancomd 466 . . . . . 6 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
63 max1 12130 . . . . . 6 ((𝐼 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝐼 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
6462, 63syl 17 . . . . 5 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))
6560, 64jca 555 . . . 4 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼𝐼 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
66 elfz2 12447 . . . 4 (𝐼 ∈ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)) ↔ ((if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ∈ ℤ ∧ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ) ∧ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀) ≤ 𝐼𝐼 ≤ if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼))))
6755, 65, 66sylanbrc 701 . . 3 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → 𝐼 ∈ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
6867snssd 4448 . 2 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → {𝐼} ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
6951, 68unssd 3897 1 ((𝑆 ⊆ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐼 ∈ ℤ)) → (𝑆 ∪ {𝐼}) ⊆ (if(𝐼𝑀, 𝐼, 𝑀)...if(𝐼𝑁, 𝑁, 𝐼)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1072  wcel 2103  cun 3678  wss 3680  ifcif 4194  {csn 4285   class class class wbr 4760  cfv 6001  (class class class)co 6765  cr 10048  cle 10188  cz 11490  cuz 11800  ...cfz 12440
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-op 4292  df-uni 4545  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-id 5128  df-po 5139  df-so 5140  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-er 7862  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-neg 10382  df-z 11491  df-uz 11801  df-fz 12441
This theorem is referenced by:  ssfzunsn  12501  setsstruct2  16019
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