Theorem caucvgprprlemupu 6890

Description: Lemma for caucvgprpr 6902. The upper cut of the putative limit is upper. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Dec-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
caucvgprpr.f	|- ( ph -> F : N. --> P. )
caucvgprpr.cau	|- ( ph -> A. n e. N. A. k e. N. ( n <N k -> ( ( F ` n ) <P ( ( F ` k ) +P. <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. ) /\ ( F ` k ) <P ( ( F ` n ) +P. <. { l | l <Q ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) } , { u | ( *Q ` [ <. n , 1o >. ] ~Q ) <Q u } >. ) ) ) )
caucvgprpr.bnd	|- ( ph -> A. m e. N. A <P ( F ` m ) )
caucvgprpr.lim	|- L = <. { l e. Q. | E. r e. N. <. { p | p <Q ( l +Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) ) } , { q | ( l +Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) ) <Q q } >. <P ( F ` r ) } , { u e. Q. | E. r e. N. ( ( F ` r ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q u } , { q | u <Q q } >. } >.

Assertion

Ref	Expression
caucvgprprlemupu	|- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> t e. ( 2nd ` L ) )

Distinct variable groups:   A, m   m, F   F, l, r, s   u, F, r, s   L, s   p, l, q, t, r, s   u, p, q, t   ph, r, s

Allowed substitution hints:   ph( u, t, k, m, n, q, p, l)   A( u, t, k, n, s, r, q, p, l)   F( t, k, n, q, p)   L( u, t, k, m, n, r, q, p, l)

Proof of Theorem caucvgprprlemupu

Dummy variable b is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ltrelnq 6555	. . . . 5 |- <Q C_ ( Q. X. Q. )
2	1	brel 4410	. . . 4 |- ( s <Q t -> ( s e. Q. /\ t e. Q. ) )
3	2	simprd 112	. . 3 |- ( s <Q t -> t e. Q. )
4	3	3ad2ant2 960	. 2 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> t e. Q. )
5		caucvgprpr.lim	. . . . . 6 |- L = <. { l e. Q. | E. r e. N. <. { p | p <Q ( l +Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) ) } , { q | ( l +Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) ) <Q q } >. <P ( F ` r ) } , { u e. Q. | E. r e. N. ( ( F ` r ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. r , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q u } , { q | u <Q q } >. } >.
6	5	caucvgprprlemelu 6876	. . . . 5 |- ( s e. ( 2nd ` L ) <-> ( s e. Q. /\ E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. ) )
7	6	simprbi 269	. . . 4 |- ( s e. ( 2nd ` L ) -> E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. )
8	7	3ad2ant3 961	. . 3 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. )
9		ltnqpri 6784	. . . . . 6 |- ( s <Q t -> <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. )
10	9	3ad2ant2 960	. . . . 5 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. )
11		ltsopr 6786	. . . . . . 7 |- <P Or P.
12		ltrelpr 6695	. . . . . . 7 |- <P C_ ( P. X. P. )
13	11, 12	sotri 4740	. . . . . 6 |- ( ( ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. /\ <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. ) -> ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. )
14	13	expcom 114	. . . . 5 |- ( <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. -> ( ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. -> ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. ) )
15	10, 14	syl 14	. . . 4 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> ( ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. -> ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. ) )
16	15	reximdv 2462	. . 3 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> ( E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q s } , { q | s <Q q } >. -> E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. ) )
17	8, 16	mpd 13	. 2 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. )
18	5	caucvgprprlemelu 6876	. 2 |- ( t e. ( 2nd ` L ) <-> ( t e. Q. /\ E. b e. N. ( ( F ` b ) +P. <. { p | p <Q ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) } , { q | ( *Q ` [ <. b , 1o >. ] ~Q ) <Q q } >. ) <P <. { p | p <Q t } , { q | t <Q q } >. ) )
19	4, 17, 18	sylanbrc 408	1 |- ( ( ph /\ s <Q t /\ s e. ( 2nd ` L ) ) -> t e. ( 2nd ` L ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 102   /\ w3a 919   = wceq 1284   e. wcel 1433   {cab 2067   A.wral 2348   E.wrex 2349   {crab 2352   <.cop 3401   class class class wbr 3785   -->wf 4918   ` cfv 4922  (class class class)co 5532   2ndc2nd 5786   1oc1o 6017   [cec 6127   N.cnpi 6462   <N clti 6465   ~Q ceq 6469   Q.cnq 6470   +Q cplq 6472   *Qcrq 6474   <Q cltq 6475   P.cnp 6481   +P. cpp 6483   <P cltp 6485

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-13 1444  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-coll 3893  ax-sep 3896  ax-nul 3904  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-iinf 4329

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 776  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-csb 2909  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-nul 3252  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-int 3637  df-iun 3680  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-tr 3876  df-eprel 4044  df-id 4048  df-po 4051  df-iso 4052  df-iord 4121  df-on 4123  df-suc 4126  df-iom 4332  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-recs 5943  df-irdg 5980  df-1o 6024  df-oadd 6028  df-omul 6029  df-er 6129  df-ec 6131  df-qs 6135  df-ni 6494  df-pli 6495  df-mi 6496  df-lti 6497  df-plpq 6534  df-mpq 6535  df-enq 6537  df-nqqs 6538  df-plqqs 6539  df-mqqs 6540  df-1nqqs 6541  df-rq 6542  df-ltnqqs 6543  df-inp 6656  df-iltp 6660

This theorem is referenced by:  caucvgprprlemrnd  6891