MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  zindd Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem zindd 11662
Description: Principle of Mathematical Induction on all integers, deduction version. The first five hypotheses give the substitutions; the last three are the basis, the induction, and the extension to negative numbers. (Contributed by Paul Chapman, 17-Apr-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 4-Jan-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
zindd.1 (𝑥 = 0 → (𝜑𝜓))
zindd.2 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑𝜒))
zindd.3 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑𝜏))
zindd.4 (𝑥 = -𝑦 → (𝜑𝜃))
zindd.5 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜂))
zindd.6 (𝜁𝜓)
zindd.7 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜒𝜏)))
zindd.8 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ → (𝜒𝜃)))
Assertion
Ref Expression
zindd (𝜁 → (𝐴 ∈ ℤ → 𝜂))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝜒,𝑥   𝜂,𝑥   𝜑,𝑦   𝜓,𝑥   𝜏,𝑥   𝜃,𝑥   𝑥,𝑦,𝜁
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝜓(𝑦)   𝜒(𝑦)   𝜃(𝑦)   𝜏(𝑦)   𝜂(𝑦)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem zindd
StepHypRef Expression
1 znegcl 11596 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → -𝑦 ∈ ℤ)
2 elznn0nn 11575 . . . . . . 7 (-𝑦 ∈ ℤ ↔ (-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ (-𝑦 ∈ ℝ ∧ --𝑦 ∈ ℕ)))
31, 2sylib 208 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℤ → (-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ (-𝑦 ∈ ℝ ∧ --𝑦 ∈ ℕ)))
4 simpr 479 . . . . . . 7 ((-𝑦 ∈ ℝ ∧ --𝑦 ∈ ℕ) → --𝑦 ∈ ℕ)
54orim2i 541 . . . . . 6 ((-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ (-𝑦 ∈ ℝ ∧ --𝑦 ∈ ℕ)) → (-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ --𝑦 ∈ ℕ))
63, 5syl 17 . . . . 5 (𝑦 ∈ ℤ → (-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ --𝑦 ∈ ℕ))
7 zcn 11566 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℂ)
87negnegd 10567 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℤ → --𝑦 = 𝑦)
98eleq1d 2816 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℤ → (--𝑦 ∈ ℕ ↔ 𝑦 ∈ ℕ))
109orbi2d 740 . . . . 5 (𝑦 ∈ ℤ → ((-𝑦 ∈ ℕ0 ∨ --𝑦 ∈ ℕ) ↔ (-𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ)))
116, 10mpbid 222 . . . 4 (𝑦 ∈ ℤ → (-𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ))
12 zindd.1 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → (𝜑𝜓))
1312imbi2d 329 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → ((𝜁𝜑) ↔ (𝜁𝜓)))
14 zindd.2 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑𝜒))
1514imbi2d 329 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ((𝜁𝜑) ↔ (𝜁𝜒)))
16 zindd.3 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑𝜏))
1716imbi2d 329 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝜁𝜑) ↔ (𝜁𝜏)))
18 zindd.4 . . . . . . . 8 (𝑥 = -𝑦 → (𝜑𝜃))
1918imbi2d 329 . . . . . . 7 (𝑥 = -𝑦 → ((𝜁𝜑) ↔ (𝜁𝜃)))
20 zindd.6 . . . . . . 7 (𝜁𝜓)
21 zindd.7 . . . . . . . . 9 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜒𝜏)))
2221com12 32 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜁 → (𝜒𝜏)))
2322a2d 29 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ0 → ((𝜁𝜒) → (𝜁𝜏)))
2413, 15, 17, 19, 20, 23nn0ind 11656 . . . . . 6 (-𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜁𝜃))
2524com12 32 . . . . 5 (𝜁 → (-𝑦 ∈ ℕ0𝜃))
2613, 15, 17, 15, 20, 23nn0ind 11656 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜁𝜒))
27 nnnn0 11483 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℕ0)
2826, 27syl11 33 . . . . . 6 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ → 𝜒))
29 zindd.8 . . . . . 6 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ → (𝜒𝜃)))
3028, 29mpdd 43 . . . . 5 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℕ → 𝜃))
3125, 30jaod 394 . . . 4 (𝜁 → ((-𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ) → 𝜃))
3211, 31syl5 34 . . 3 (𝜁 → (𝑦 ∈ ℤ → 𝜃))
3332ralrimiv 3095 . 2 (𝜁 → ∀𝑦 ∈ ℤ 𝜃)
34 znegcl 11596 . . . . 5 (𝑥 ∈ ℤ → -𝑥 ∈ ℤ)
35 negeq 10457 . . . . . . . . 9 (𝑦 = -𝑥 → -𝑦 = --𝑥)
36 zcn 11566 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℂ)
3736negnegd 10567 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℤ → --𝑥 = 𝑥)
3835, 37sylan9eqr 2808 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 = -𝑥) → -𝑦 = 𝑥)
3938eqcomd 2758 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 = -𝑥) → 𝑥 = -𝑦)
4039, 18syl 17 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 = -𝑥) → (𝜑𝜃))
4140bicomd 213 . . . . 5 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 = -𝑥) → (𝜃𝜑))
4234, 41rspcdv 3444 . . . 4 (𝑥 ∈ ℤ → (∀𝑦 ∈ ℤ 𝜃𝜑))
4342com12 32 . . 3 (∀𝑦 ∈ ℤ 𝜃 → (𝑥 ∈ ℤ → 𝜑))
4443ralrimiv 3095 . 2 (∀𝑦 ∈ ℤ 𝜃 → ∀𝑥 ∈ ℤ 𝜑)
45 zindd.5 . . 3 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑𝜂))
4645rspccv 3438 . 2 (∀𝑥 ∈ ℤ 𝜑 → (𝐴 ∈ ℤ → 𝜂))
4733, 44, 463syl 18 1 (𝜁 → (𝐴 ∈ ℤ → 𝜂))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383   = wceq 1624  wcel 2131  wral 3042  (class class class)co 6805  cr 10119  0cc0 10120  1c1 10121   + caddc 10123  -cneg 10451  cn 11204  0cn0 11476  cz 11561
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-resscn 10177  ax-1cn 10178  ax-icn 10179  ax-addcl 10180  ax-addrcl 10181  ax-mulcl 10182  ax-mulrcl 10183  ax-mulcom 10184  ax-addass 10185  ax-mulass 10186  ax-distr 10187  ax-i2m1 10188  ax-1ne0 10189  ax-1rid 10190  ax-rnegex 10191  ax-rrecex 10192  ax-cnre 10193  ax-pre-lttri 10194  ax-pre-lttrn 10195  ax-pre-ltadd 10196  ax-pre-mulgt0 10197
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-nel 3028  df-ral 3047  df-rex 3048  df-reu 3049  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-pss 3723  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-tp 4318  df-op 4320  df-uni 4581  df-iun 4666  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-tr 4897  df-id 5166  df-eprel 5171  df-po 5179  df-so 5180  df-fr 5217  df-we 5219  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-pred 5833  df-ord 5879  df-on 5880  df-lim 5881  df-suc 5882  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-riota 6766  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-om 7223  df-wrecs 7568  df-recs 7629  df-rdg 7667  df-er 7903  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-pnf 10260  df-mnf 10261  df-xr 10262  df-ltxr 10263  df-le 10264  df-sub 10452  df-neg 10453  df-nn 11205  df-n0 11477  df-z 11562
This theorem is referenced by:  efexp  15022  pcexp  15758  mulgaddcom  17757  mulginvcom  17758  mulgneg2  17768  mulgass2  18793  cnfldmulg  19972  clmmulg  23093  xrsmulgzz  29979
  Copyright terms: Public domain W3C validator