Theorem blen1b 42707

Description: The binary length of a nonnegative integer is 1 if the integer is 0 or 1. (Contributed by AV, 30-May-2020.)

Assertion

Ref	Expression
blen1b	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))

Proof of Theorem blen1b

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0 11332	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2		blennn 42694	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (#b‘𝑁) = ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1))
3	2	eqeq1d 2653	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1))
4		2rp 11875	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ+
5	4	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+)
6		nnrp 11880	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
7		1ne2 11278	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ≠ 2
8	7	necomi 2877	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ≠ 1
9	8	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ≠ 1)
10		relogbcl 24556	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
11	5, 6, 9, 10	syl3anc 1366	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
12	11	flcld 12639	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℤ)
13	12	zcnd 11521	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℂ)
14		1cnd 10094	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
15	13, 14, 14	addlsub 10485	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1)))
16		1m1e0 11127	. . . . . . . . 9 ⊢ (1 − 1) = 0
17	16	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (1 − 1) = 0)
18	17	eqeq2d 2661	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1) ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0))
19		0z 11426	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℤ
20		flbi 12657	. . . . . . . 8 ⊢ (((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
21	11, 19, 20	sylancl 695	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
22	15, 18, 21	3bitrd 294	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
23		0p1e1 11170	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
24	23	breq2i 4693	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 logb 𝑁) < (0 + 1) ↔ (2 logb 𝑁) < 1)
25	24	anbi2i 730	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1))
26		nnlog2ge0lt1 42685	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)))
27	26	biimpar 501	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → 𝑁 = 1)
28	27	olcd 407	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1))
29	28	ex 449	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
30	25, 29	syl5bi 232	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
31	22, 30	sylbid 230	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
32	3, 31	sylbid 230	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
33		orc 399	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1))
34	33	a1d 25	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
35	32, 34	jaoi 393	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
36	1, 35	sylbi 207	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
37		fveq2 6229	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = (#b‘0))
38		blen0 42691	. . . 4 ⊢ (#b‘0) = 1
39	37, 38	syl6eq 2701	. . 3 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = 1)
40		fveq2 6229	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = (#b‘1))
41		blen1 42703	. . . 4 ⊢ (#b‘1) = 1
42	40, 41	syl6eq 2701	. . 3 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = 1)
43	39, 42	jaoi 393	. 2 ⊢ ((𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1) → (#b‘𝑁) = 1)
44	36, 43	impbid1 215	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∨ wo 382   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   ≠ wne 2823   class class class wbr 4685  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  ℝcr 9973  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977   < clt 10112   ≤ cle 10113   − cmin 10304  ℕcn 11058  2c2 11108  ℕ₀cn0 11330  ℤcz 11415  ℝ⁺crp 11870  ⌊cfl 12631   log_b clogb 24547  #_bcblen 42688

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-inf2 8576  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052  ax-addf 10053  ax-mulf 10054

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-fal 1529  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-se 5103  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-isom 5935  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-of 6939  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-supp 7341  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-pm 7902  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fsupp 8317  df-fi 8358  df-sup 8389  df-inf 8390  df-oi 8456  df-card 8803  df-cda 9028  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-4 11119  df-5 11120  df-6 11121  df-7 11122  df-8 11123  df-9 11124  df-n0 11331  df-z 11416  df-dec 11532  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-xneg 11984  df-xadd 11985  df-xmul 11986  df-ioo 12217  df-ioc 12218  df-ico 12219  df-icc 12220  df-fz 12365  df-fzo 12505  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-fac 13101  df-bc 13130  df-hash 13158  df-shft 13851  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-limsup 14246  df-clim 14263  df-rlim 14264  df-sum 14461  df-ef 14842  df-sin 14844  df-cos 14845  df-pi 14847  df-struct 15906  df-ndx 15907  df-slot 15908  df-base 15910  df-sets 15911  df-ress 15912  df-plusg 16001  df-mulr 16002  df-starv 16003  df-sca 16004  df-vsca 16005  df-ip 16006  df-tset 16007  df-ple 16008  df-ds 16011  df-unif 16012  df-hom 16013  df-cco 16014  df-rest 16130  df-topn 16131  df-0g 16149  df-gsum 16150  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-prds 16155  df-xrs 16209  df-qtop 16214  df-imas 16215  df-xps 16217  df-mre 16293  df-mrc 16294  df-acs 16296  df-mgm 17289  df-sgrp 17331  df-mnd 17342  df-submnd 17383  df-mulg 17588  df-cntz 17796  df-cmn 18241  df-psmet 19786  df-xmet 19787  df-met 19788  df-bl 19789  df-mopn 19790  df-fbas 19791  df-fg 19792  df-cnfld 19795  df-top 20747  df-topon 20764  df-topsp 20785  df-bases 20798  df-cld 20871  df-ntr 20872  df-cls 20873  df-nei 20950  df-lp 20988  df-perf 20989  df-cn 21079  df-cnp 21080  df-haus 21167  df-tx 21413  df-hmeo 21606  df-fil 21697  df-fm 21789  df-flim 21790  df-flf 21791  df-xms 22172  df-ms 22173  df-tms 22174  df-cncf 22728  df-limc 23675  df-dv 23676  df-log 24348  df-logb 24548  df-blen 42689

This theorem is referenced by:  nn0sumshdiglem2  42741