MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  2lgslem1b Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem 2lgslem1b 25117
Description: Lemma 2 for 2lgslem1 25119. (Contributed by AV, 18-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
2lgslem1b.i  |-  I  =  ( A ... B
)
2lgslem1b.f  |-  F  =  ( j  e.  I  |->  ( j  x.  2 ) )
Assertion
Ref Expression
2lgslem1b  |-  F :
I
-1-1-onto-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }
Distinct variable group:    i, I, j, x
Allowed substitution hints:    A( x, i, j)    B( x, i, j)    F( x, i, j)

Proof of Theorem 2lgslem1b
Dummy variables  y 
z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2lgslem1b.f . . . 4  |-  F  =  ( j  e.  I  |->  ( j  x.  2 ) )
2 elfzelz 12342 . . . . . . 7  |-  ( j  e.  ( A ... B )  ->  j  e.  ZZ )
3 2lgslem1b.i . . . . . . 7  |-  I  =  ( A ... B
)
42, 3eleq2s 2719 . . . . . 6  |-  ( j  e.  I  ->  j  e.  ZZ )
5 2z 11409 . . . . . . 7  |-  2  e.  ZZ
65a1i 11 . . . . . 6  |-  ( j  e.  I  ->  2  e.  ZZ )
74, 6zmulcld 11488 . . . . 5  |-  ( j  e.  I  ->  (
j  x.  2 )  e.  ZZ )
8 id 22 . . . . . 6  |-  ( j  e.  I  ->  j  e.  I )
9 oveq1 6657 . . . . . . . 8  |-  ( i  =  j  ->  (
i  x.  2 )  =  ( j  x.  2 ) )
109eqeq2d 2632 . . . . . . 7  |-  ( i  =  j  ->  (
( j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 )  <->  ( j  x.  2 )  =  ( j  x.  2 ) ) )
1110adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( j  e.  I  /\  i  =  j )  ->  ( ( j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 )  <-> 
( j  x.  2 )  =  ( j  x.  2 ) ) )
12 eqidd 2623 . . . . . 6  |-  ( j  e.  I  ->  (
j  x.  2 )  =  ( j  x.  2 ) )
138, 11, 12rspcedvd 3317 . . . . 5  |-  ( j  e.  I  ->  E. i  e.  I  ( j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 ) )
14 eqeq1 2626 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( j  x.  2 )  ->  (
x  =  ( i  x.  2 )  <->  ( j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 ) ) )
1514rexbidv 3052 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( j  x.  2 )  ->  ( E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 )  <->  E. i  e.  I  ( j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 ) ) )
1615elrab 3363 . . . . 5  |-  ( ( j  x.  2 )  e.  { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  <->  ( (
j  x.  2 )  e.  ZZ  /\  E. i  e.  I  (
j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 ) ) )
177, 13, 16sylanbrc 698 . . . 4  |-  ( j  e.  I  ->  (
j  x.  2 )  e.  { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) } )
181, 17fmpti 6383 . . 3  |-  F :
I --> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }
191a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  F  =  ( j  e.  I  |->  ( j  x.  2 ) ) )
20 oveq1 6657 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  y  ->  (
j  x.  2 )  =  ( y  x.  2 ) )
2120adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I
)  /\  j  =  y )  ->  (
j  x.  2 )  =  ( y  x.  2 ) )
22 simpl 473 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  y  e.  I )
23 ovexd 6680 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( y  x.  2 )  e.  _V )
2419, 21, 22, 23fvmptd 6288 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( F `  y
)  =  ( y  x.  2 ) )
25 oveq1 6657 . . . . . . . 8  |-  ( j  =  z  ->  (
j  x.  2 )  =  ( z  x.  2 ) )
2625adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I
)  /\  j  =  z )  ->  (
j  x.  2 )  =  ( z  x.  2 ) )
27 simpr 477 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  z  e.  I )
28 ovexd 6680 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( z  x.  2 )  e.  _V )
2919, 26, 27, 28fvmptd 6288 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( F `  z
)  =  ( z  x.  2 ) )
3024, 29eqeq12d 2637 . . . . 5  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( ( F `  y )  =  ( F `  z )  <-> 
( y  x.  2 )  =  ( z  x.  2 ) ) )
31 elfzelz 12342 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( A ... B )  ->  y  e.  ZZ )
3231, 3eleq2s 2719 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  I  ->  y  e.  ZZ )
3332zcnd 11483 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  I  ->  y  e.  CC )
3433adantr 481 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  y  e.  CC )
35 elfzelz 12342 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  ( A ... B )  ->  z  e.  ZZ )
3635, 3eleq2s 2719 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  I  ->  z  e.  ZZ )
3736zcnd 11483 . . . . . . . 8  |-  ( z  e.  I  ->  z  e.  CC )
3837adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  z  e.  CC )
39 2cnd 11093 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  2  e.  CC )
40 2ne0 11113 . . . . . . . 8  |-  2  =/=  0
4140a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  2  =/=  0 )
4234, 38, 39, 41mulcan2d 10661 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( ( y  x.  2 )  =  ( z  x.  2 )  <-> 
y  =  z ) )
4342biimpd 219 . . . . 5  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( ( y  x.  2 )  =  ( z  x.  2 )  ->  y  =  z ) )
4430, 43sylbid 230 . . . 4  |-  ( ( y  e.  I  /\  z  e.  I )  ->  ( ( F `  y )  =  ( F `  z )  ->  y  =  z ) )
4544rgen2 2975 . . 3  |-  A. y  e.  I  A. z  e.  I  ( ( F `  y )  =  ( F `  z )  ->  y  =  z )
46 dff13 6512 . . 3  |-  ( F : I -1-1-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  <->  ( F : I --> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  /\  A. y  e.  I  A. z  e.  I  (
( F `  y
)  =  ( F `
 z )  -> 
y  =  z ) ) )
4718, 45, 46mpbir2an 955 . 2  |-  F :
I -1-1-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }
48 oveq1 6657 . . . . . . 7  |-  ( j  =  i  ->  (
j  x.  2 )  =  ( i  x.  2 ) )
4948eqeq2d 2632 . . . . . 6  |-  ( j  =  i  ->  (
x  =  ( j  x.  2 )  <->  x  =  ( i  x.  2 ) ) )
5049cbvrexv 3172 . . . . 5  |-  ( E. j  e.  I  x  =  ( j  x.  2 )  <->  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) )
51 elfzelz 12342 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  e.  ( A ... B )  ->  i  e.  ZZ )
525a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( i  e.  ( A ... B )  ->  2  e.  ZZ )
5351, 52zmulcld 11488 . . . . . . . . 9  |-  ( i  e.  ( A ... B )  ->  (
i  x.  2 )  e.  ZZ )
5453, 3eleq2s 2719 . . . . . . . 8  |-  ( i  e.  I  ->  (
i  x.  2 )  e.  ZZ )
55 eleq1 2689 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( i  x.  2 )  ->  (
x  e.  ZZ  <->  ( i  x.  2 )  e.  ZZ ) )
5654, 55syl5ibrcom 237 . . . . . . 7  |-  ( i  e.  I  ->  (
x  =  ( i  x.  2 )  ->  x  e.  ZZ )
)
5756rexlimiv 3027 . . . . . 6  |-  ( E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 )  ->  x  e.  ZZ )
5857pm4.71ri 665 . . . . 5  |-  ( E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 )  <->  ( x  e.  ZZ  /\  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) ) )
5950, 58bitri 264 . . . 4  |-  ( E. j  e.  I  x  =  ( j  x.  2 )  <->  ( x  e.  ZZ  /\  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) ) )
6059abbii 2739 . . 3  |-  { x  |  E. j  e.  I  x  =  ( j  x.  2 ) }  =  { x  |  (
x  e.  ZZ  /\  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) ) }
611rnmpt 5371 . . 3  |-  ran  F  =  { x  |  E. j  e.  I  x  =  ( j  x.  2 ) }
62 df-rab 2921 . . 3  |-  { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  =  {
x  |  ( x  e.  ZZ  /\  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) ) }
6360, 61, 623eqtr4i 2654 . 2  |-  ran  F  =  { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }
64 dff1o5 6146 . 2  |-  ( F : I -1-1-onto-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  <->  ( F : I -1-1-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }  /\  ran  F  =  { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) } ) )
6547, 63, 64mpbir2an 955 1  |-  F :
I
-1-1-onto-> { x  e.  ZZ  |  E. i  e.  I  x  =  ( i  x.  2 ) }
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   {cab 2608    =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   _Vcvv 3200    |-> cmpt 4729   ran crn 5115   -->wf 5884   -1-1->wf1 5885   -1-1-onto->wf1o 5887   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   0cc0 9936    x. cmul 9941   2c2 11070   ZZcz 11377   ...cfz 12326
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-nn 11021  df-2 11079  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-fz 12327
This theorem is referenced by:  2lgslem1  25119
  Copyright terms: Public domain W3C validator