Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  znleval Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem znleval 20118
 Description: The ordering of the ℤ/nℤ structure. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015.) (Revised by AV, 13-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
znle2.y 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
znle2.f 𝐹 = ((ℤRHom‘𝑌) ↾ 𝑊)
znle2.w 𝑊 = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁))
znle2.l = (le‘𝑌)
znleval.x 𝑋 = (Base‘𝑌)
Assertion
Ref Expression
znleval (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 𝐵 ↔ (𝐴𝑋𝐵𝑋 ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵))))

Proof of Theorem znleval
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 znle2.y . . . . . . 7 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
2 znle2.f . . . . . . 7 𝐹 = ((ℤRHom‘𝑌) ↾ 𝑊)
3 znle2.w . . . . . . 7 𝑊 = if(𝑁 = 0, ℤ, (0..^𝑁))
4 znle2.l . . . . . . 7 = (le‘𝑌)
51, 2, 3, 4znle2 20117 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 = ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹))
6 relco 5777 . . . . . . . 8 Rel ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)
7 relssdmrn 5800 . . . . . . . 8 (Rel ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) → ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ (dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) × ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)))
86, 7ax-mp 5 . . . . . . 7 ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ (dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) × ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹))
9 dmcoss 5523 . . . . . . . . 9 dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ dom 𝐹
10 df-rn 5260 . . . . . . . . . 10 ran 𝐹 = dom 𝐹
11 znleval.x . . . . . . . . . . . 12 𝑋 = (Base‘𝑌)
121, 11, 2, 3znf1o 20115 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ0𝐹:𝑊1-1-onto𝑋)
13 f1ofo 6285 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝑊1-1-onto𝑋𝐹:𝑊onto𝑋)
14 forn 6259 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝑊onto𝑋 → ran 𝐹 = 𝑋)
1512, 13, 143syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ0 → ran 𝐹 = 𝑋)
1610, 15syl5eqr 2819 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → dom 𝐹 = 𝑋)
179, 16syl5sseq 3802 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ 𝑋)
18 rncoss 5524 . . . . . . . . 9 ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ ran (𝐹 ∘ ≤ )
19 rncoss 5524 . . . . . . . . . 10 ran (𝐹 ∘ ≤ ) ⊆ ran 𝐹
2019, 15syl5sseq 3802 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0 → ran (𝐹 ∘ ≤ ) ⊆ 𝑋)
2118, 20syl5ss 3763 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℕ0 → ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ 𝑋)
22 xpss12 5264 . . . . . . . 8 ((dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ 𝑋 ∧ ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ 𝑋) → (dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) × ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
2317, 21, 22syl2anc 573 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0 → (dom ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) × ran ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
248, 23syl5ss 3763 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹) ⊆ (𝑋 × 𝑋))
255, 24eqsstrd 3788 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ0 ⊆ (𝑋 × 𝑋))
2625ssbrd 4829 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 𝐵𝐴(𝑋 × 𝑋)𝐵))
27 brxp 5287 . . . 4 (𝐴(𝑋 × 𝑋)𝐵 ↔ (𝐴𝑋𝐵𝑋))
2826, 27syl6ib 241 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 𝐵 → (𝐴𝑋𝐵𝑋)))
2928pm4.71rd 552 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 𝐵 ↔ ((𝐴𝑋𝐵𝑋) ∧ 𝐴 𝐵)))
305adantr 466 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → = ((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹))
3130breqd 4797 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐴 𝐵𝐴((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)𝐵))
32 brcog 5427 . . . . . . 7 ((𝐴𝑋𝐵𝑋) → (𝐴((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑥(𝐴𝐹𝑥𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)))
3332adantl 467 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐴((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑥(𝐴𝐹𝑥𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)))
34 eqcom 2778 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝐹𝐴) ↔ (𝐹𝐴) = 𝑥)
3512adantr 466 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → 𝐹:𝑊1-1-onto𝑋)
36 f1ocnv 6290 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝑊1-1-onto𝑋𝐹:𝑋1-1-onto𝑊)
37 f1ofn 6279 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:𝑋1-1-onto𝑊𝐹 Fn 𝑋)
3835, 36, 373syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → 𝐹 Fn 𝑋)
39 simprl 754 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → 𝐴𝑋)
40 fnbrfvb 6377 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 Fn 𝑋𝐴𝑋) → ((𝐹𝐴) = 𝑥𝐴𝐹𝑥))
4138, 39, 40syl2anc 573 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐹𝐴) = 𝑥𝐴𝐹𝑥))
4234, 41syl5rbb 273 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐴𝐹𝑥𝑥 = (𝐹𝐴)))
4342anbi1d 615 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐴𝐹𝑥𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵) ↔ (𝑥 = (𝐹𝐴) ∧ 𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)))
4443exbidv 2002 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (∃𝑥(𝐴𝐹𝑥𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵) ↔ ∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐴) ∧ 𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)))
4533, 44bitrd 268 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐴((𝐹 ∘ ≤ ) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐴) ∧ 𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)))
46 fvex 6342 . . . . . . 7 (𝐹𝐴) ∈ V
47 breq1 4789 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝐴) → (𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵 ↔ (𝐹𝐴)(𝐹 ∘ ≤ )𝐵))
4846, 47ceqsexv 3394 . . . . . 6 (∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐴) ∧ 𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵) ↔ (𝐹𝐴)(𝐹 ∘ ≤ )𝐵)
49 simprr 756 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → 𝐵𝑋)
50 brcog 5427 . . . . . . . 8 (((𝐹𝐴) ∈ V ∧ 𝐵𝑋) → ((𝐹𝐴)(𝐹 ∘ ≤ )𝐵 ↔ ∃𝑥((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵)))
5146, 49, 50sylancr 575 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐹𝐴)(𝐹 ∘ ≤ )𝐵 ↔ ∃𝑥((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵)))
52 fvex 6342 . . . . . . . . 9 (𝐹𝐵) ∈ V
53 breq2 4790 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝐹𝐵) → ((𝐹𝐴) ≤ 𝑥 ↔ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)))
5452, 53ceqsexv 3394 . . . . . . . 8 (∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐵) ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥) ↔ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵))
55 eqcom 2778 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (𝐹𝐵) ↔ (𝐹𝐵) = 𝑥)
56 fnbrfvb 6377 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 Fn 𝑋𝐵𝑋) → ((𝐹𝐵) = 𝑥𝐵𝐹𝑥))
5738, 49, 56syl2anc 573 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐹𝐵) = 𝑥𝐵𝐹𝑥))
5855, 57syl5bb 272 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝑥 = (𝐹𝐵) ↔ 𝐵𝐹𝑥))
59 vex 3354 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥 ∈ V
60 brcnvg 5441 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵𝑋𝑥 ∈ V) → (𝐵𝐹𝑥𝑥𝐹𝐵))
6149, 59, 60sylancl 574 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐵𝐹𝑥𝑥𝐹𝐵))
6258, 61bitrd 268 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝑥 = (𝐹𝐵) ↔ 𝑥𝐹𝐵))
6362anbi1d 615 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝑥 = (𝐹𝐵) ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥) ↔ (𝑥𝐹𝐵 ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥)))
64 ancom 452 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵) ↔ (𝑥𝐹𝐵 ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥))
6563, 64syl6bbr 278 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝑥 = (𝐹𝐵) ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥) ↔ ((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵)))
6665exbidv 2002 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐵) ∧ (𝐹𝐴) ≤ 𝑥) ↔ ∃𝑥((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵)))
6754, 66syl5bbr 274 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵) ↔ ∃𝑥((𝐹𝐴) ≤ 𝑥𝑥𝐹𝐵)))
6851, 67bitr4d 271 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → ((𝐹𝐴)(𝐹 ∘ ≤ )𝐵 ↔ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)))
6948, 68syl5bb 272 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (∃𝑥(𝑥 = (𝐹𝐴) ∧ 𝑥(𝐹 ∘ ≤ )𝐵) ↔ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)))
7031, 45, 693bitrd 294 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑋𝐵𝑋)) → (𝐴 𝐵 ↔ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)))
7170pm5.32da 568 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → (((𝐴𝑋𝐵𝑋) ∧ 𝐴 𝐵) ↔ ((𝐴𝑋𝐵𝑋) ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵))))
72 df-3an 1073 . . 3 ((𝐴𝑋𝐵𝑋 ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)) ↔ ((𝐴𝑋𝐵𝑋) ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵)))
7371, 72syl6bbr 278 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (((𝐴𝑋𝐵𝑋) ∧ 𝐴 𝐵) ↔ (𝐴𝑋𝐵𝑋 ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵))))
7429, 73bitrd 268 1 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 𝐵 ↔ (𝐴𝑋𝐵𝑋 ∧ (𝐹𝐴) ≤ (𝐹𝐵))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 382   ∧ w3a 1071   = wceq 1631  ∃wex 1852   ∈ wcel 2145  Vcvv 3351   ⊆ wss 3723  ifcif 4225   class class class wbr 4786   × cxp 5247  ◡ccnv 5248  dom cdm 5249  ran crn 5250   ↾ cres 5251   ∘ ccom 5253  Rel wrel 5254   Fn wfn 6026  –onto→wfo 6029  –1-1-onto→wf1o 6030  ‘cfv 6031  (class class class)co 6793  0cc0 10138   ≤ cle 10277  ℕ0cn0 11494  ℤcz 11579  ..^cfzo 12673  Basecbs 16064  lecple 16156  ℤRHomczrh 20063  ℤ/nℤczn 20066 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215  ax-pre-sup 10216  ax-addf 10217  ax-mulf 10218 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-tpos 7504  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-ec 7898  df-qs 7902  df-map 8011  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-sup 8504  df-inf 8505  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-4 11283  df-5 11284  df-6 11285  df-7 11286  df-8 11287  df-9 11288  df-n0 11495  df-z 11580  df-dec 11696  df-uz 11889  df-rp 12036  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-dvds 15190  df-struct 16066  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-mulr 16163  df-starv 16164  df-sca 16165  df-vsca 16166  df-ip 16167  df-tset 16168  df-ple 16169  df-ds 16172  df-unif 16173  df-0g 16310  df-imas 16376  df-qus 16377  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-mhm 17543  df-grp 17633  df-minusg 17634  df-sbg 17635  df-mulg 17749  df-subg 17799  df-nsg 17800  df-eqg 17801  df-ghm 17866  df-cmn 18402  df-abl 18403  df-mgp 18698  df-ur 18710  df-ring 18757  df-cring 18758  df-oppr 18831  df-dvdsr 18849  df-rnghom 18925  df-subrg 18988  df-lmod 19075  df-lss 19143  df-lsp 19185  df-sra 19387  df-rgmod 19388  df-lidl 19389  df-rsp 19390  df-2idl 19447  df-cnfld 19962  df-zring 20034  df-zrh 20067  df-zn 20070 This theorem is referenced by:  znleval2  20119
 Copyright terms: Public domain W3C validator