Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  subsubelfzo0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem subsubelfzo0 41661
Description: Subtracting a difference from a number which is not less than the difference results in a bounded nonnegative integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 21-May-2018.)
Assertion
Ref Expression
subsubelfzo0 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴))

Proof of Theorem subsubelfzo0
StepHypRef Expression
1 elfzo0 12548 . . . 4 (𝐴 ∈ (0..^𝑁) ↔ (𝐴 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝑁))
2 elfzo0 12548 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (0..^𝑁) ↔ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁))
3 nnre 11065 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
433ad2ant2 1103 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
5 nn0re 11339 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℝ)
65adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → 𝐴 ∈ ℝ)
7 resubcl 10383 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
84, 6, 7syl2anr 494 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
9 nn0re 11339 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℝ)
1093ad2ant1 1102 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝐼 ∈ ℝ)
1110adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐼 ∈ ℝ)
12 lenlt 10154 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)))
1312bicomd 213 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) ↔ (𝑁𝐴) ≤ 𝐼))
148, 11, 13syl2anc 694 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) ↔ (𝑁𝐴) ≤ 𝐼))
1514biimpa 500 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝑁𝐴) ≤ 𝐼)
16 nnz 11437 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
17163ad2ant2 1103 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
18 nn0z 11438 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℤ)
1918adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → 𝐴 ∈ ℤ)
20 zsubcl 11457 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑁𝐴) ∈ ℤ)
2117, 19, 20syl2anr 494 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℤ)
22 ltle 10164 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑁𝐴𝑁))
235, 4, 22syl2an 493 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝐴 < 𝑁𝐴𝑁))
2423impancom 455 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝐴𝑁))
2524imp 444 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐴𝑁)
26 subge0 10579 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝑁𝐴) ↔ 𝐴𝑁))
274, 6, 26syl2anr 494 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (0 ≤ (𝑁𝐴) ↔ 𝐴𝑁))
2825, 27mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 0 ≤ (𝑁𝐴))
29 elnn0z 11428 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁𝐴) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑁𝐴) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (𝑁𝐴)))
3021, 28, 29sylanbrc 699 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℕ0)
3130adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝑁𝐴) ∈ ℕ0)
32 simplr1 1123 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → 𝐼 ∈ ℕ0)
33 nn0sub 11381 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁𝐴) ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0))
3431, 32, 33syl2anc 694 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0))
3515, 34mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0)
36 elnn0uz 11763 . . . . . . . . 9 ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0))
3735, 36sylib 208 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0))
3819adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℤ)
3938adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → 𝐴 ∈ ℤ)
409adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝐼 ∈ ℝ)
4140adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐼 ∈ ℝ)
423adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℝ)
4342adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑁 ∈ ℝ)
4442, 5, 7syl2anr 494 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
4541, 43, 44ltsub1d 10674 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐼 < 𝑁 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴))))
46 nncn 11066 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
4746adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
48 nn0cn 11340 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℂ)
49 nncan 10348 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (𝑁 − (𝑁𝐴)) = 𝐴)
5047, 48, 49syl2anr 494 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑁 − (𝑁𝐴)) = 𝐴)
5150breq2d 4697 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴)) ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5251biimpd 219 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5345, 52sylbid 230 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5453ex 449 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℕ0 → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
5554adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
5655com3l 89 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
57563impia 1280 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5857impcom 445 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)
5958adantr 480 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)
6037, 39, 593jca 1261 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
6160exp31 629 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
622, 61syl5bi 232 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
63623adant2 1100 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
641, 63sylbi 207 . . 3 (𝐴 ∈ (0..^𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
65643imp 1275 . 2 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
66 elfzo2 12512 . 2 ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴) ↔ ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
6765, 66sylibr 224 1 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1054   = wceq 1523  wcel 2030   class class class wbr 4685  cfv 5926  (class class class)co 6690  cc 9972  cr 9973  0cc0 9974   < clt 10112  cle 10113  cmin 10304  cn 11058  0cn0 11330  cz 11415  cuz 11725  ..^cfzo 12504
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-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  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-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-iun 4554  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-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-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-fz 12365  df-fzo 12505
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator