Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  pfxccatin12lem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pfxccatin12lem1 41933
 Description: Lemma 1 for pfxccatin12 41935. Could replace swrdccatin12lem2b 13686. (Contributed by AV, 9-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
pfxccatin12lem1 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → ((𝐾 ∈ (0..^(𝑁𝑀)) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0..^(𝐿𝑀))) → (𝐾 − (𝐿𝑀)) ∈ (0..^(𝑁𝐿))))

Proof of Theorem pfxccatin12lem1
StepHypRef Expression
1 elfz2 12526 . . . . 5 (𝑀 ∈ (0...𝐿) ↔ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ 𝑀𝑀𝐿)))
2 zsubcl 11611 . . . . . . 7 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
323adant1 1125 . . . . . 6 ((0 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
43adantr 472 . . . . 5 (((0 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ 𝑀𝑀𝐿)) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
51, 4sylbi 207 . . . 4 (𝑀 ∈ (0...𝐿) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
65adantr 472 . . 3 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
7 elfzonelfzo 12764 . . 3 ((𝐿𝑀) ∈ ℤ → ((𝐾 ∈ (0..^(𝑁𝑀)) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0..^(𝐿𝑀))) → 𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀))))
86, 7syl 17 . 2 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → ((𝐾 ∈ (0..^(𝑁𝑀)) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0..^(𝐿𝑀))) → 𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀))))
9 elfz2nn0 12624 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ (0...𝐿) ↔ (𝑀 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℕ0𝑀𝐿))
10 nn0cn 11494 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ ℕ0𝑀 ∈ ℂ)
11 nn0cn 11494 . . . . . . . . . 10 (𝐿 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℂ)
12 elfzelz 12535 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → 𝑁 ∈ ℤ)
13 zcn 11574 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
14 subcl 10472 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐿 ∈ ℂ ∧ 𝑀 ∈ ℂ) → (𝐿𝑀) ∈ ℂ)
1514ancoms 468 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → (𝐿𝑀) ∈ ℂ)
1615addid1d 10428 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → ((𝐿𝑀) + 0) = (𝐿𝑀))
1716eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → (𝐿𝑀) = ((𝐿𝑀) + 0))
1817adantl 473 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → (𝐿𝑀) = ((𝐿𝑀) + 0))
19 simprr 813 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → 𝐿 ∈ ℂ)
20 simpl 474 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → 𝑀 ∈ ℂ)
2120adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → 𝑀 ∈ ℂ)
22 simpl 474 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → 𝑁 ∈ ℂ)
2319, 21, 22npncan3d 10620 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → ((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)) = (𝑁𝑀))
2423eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → (𝑁𝑀) = ((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))
2518, 24oveq12d 6831 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ (𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ)) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿))))
2625ex 449 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℂ → ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
2712, 13, 263syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
2827com12 32 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝐿 ∈ ℂ) → (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
2910, 11, 28syl2an 495 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℕ0) → (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
30293adant3 1127 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℕ0𝑀𝐿) → (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
319, 30sylbi 207 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ (0...𝐿) → (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
3231imp 444 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) = (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿))))
3332eleq2d 2825 . . . . 5 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → (𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) ↔ 𝐾 ∈ (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿)))))
3433biimpa 502 . . . 4 (((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) ∧ 𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀))) → 𝐾 ∈ (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿))))
35 0zd 11581 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → 0 ∈ ℤ)
36 elfz2 12526 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) ↔ ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐿𝑁𝑁𝑋)))
37 zsubcl 11611 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
3837ancoms 468 . . . . . . . . . 10 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
39383adant2 1126 . . . . . . . . 9 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
4039adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐿𝑁𝑁𝑋)) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
4136, 40sylbi 207 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (𝐿...𝑋) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
4241adantl 473 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → (𝑁𝐿) ∈ ℤ)
436, 35, 423jca 1123 . . . . 5 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → ((𝐿𝑀) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝐿) ∈ ℤ))
4443adantr 472 . . . 4 (((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) ∧ 𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀))) → ((𝐿𝑀) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝐿) ∈ ℤ))
45 fzosubel2 12722 . . . 4 ((𝐾 ∈ (((𝐿𝑀) + 0)..^((𝐿𝑀) + (𝑁𝐿))) ∧ ((𝐿𝑀) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝐿) ∈ ℤ)) → (𝐾 − (𝐿𝑀)) ∈ (0..^(𝑁𝐿)))
4634, 44, 45syl2anc 696 . . 3 (((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) ∧ 𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀))) → (𝐾 − (𝐿𝑀)) ∈ (0..^(𝑁𝐿)))
4746ex 449 . 2 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → (𝐾 ∈ ((𝐿𝑀)..^(𝑁𝑀)) → (𝐾 − (𝐿𝑀)) ∈ (0..^(𝑁𝐿))))
488, 47syld 47 1 ((𝑀 ∈ (0...𝐿) ∧ 𝑁 ∈ (𝐿...𝑋)) → ((𝐾 ∈ (0..^(𝑁𝑀)) ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0..^(𝐿𝑀))) → (𝐾 − (𝐿𝑀)) ∈ (0..^(𝑁𝐿))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1632   ∈ wcel 2139   class class class wbr 4804  (class class class)co 6813  ℂcc 10126  0cc0 10128   + caddc 10131   ≤ cle 10267   − cmin 10458  ℕ0cn0 11484  ℤcz 11569  ...cfz 12519  ..^cfzo 12659 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-fz 12520  df-fzo 12660 This theorem is referenced by:  pfxccatin12lem2  41934
 Copyright terms: Public domain W3C validator