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Theorem difelfznle 9095
Description: The difference of two integers from a finite set of sequential nonnegative integers increased by the upper bound is also element of this finite set of sequential integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 12-Jun-2018.)
Assertion
Ref Expression
difelfznle  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ( 0 ... N ) )

Proof of Theorem difelfznle
StepHypRef Expression
1 elfz2nn0 9075 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  <->  ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0  /\  M  <_  N ) )
2 nn0addcl 8274 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  NN0 )
32nn0zd 8417 . . . . . . 7  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  ZZ )
433adant3 935 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  +  N )  e.  ZZ )
51, 4sylbi 118 . . . . 5  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  +  N )  e.  ZZ )
6 elfzelz 8992 . . . . 5  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  e.  ZZ )
7 zsubcl 8343 . . . . 5  |-  ( ( ( M  +  N
)  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( ( M  +  N )  -  K
)  e.  ZZ )
85, 6, 7syl2anr 278 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ )
983adant3 935 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ )
106zred 8419 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  e.  RR )
1110adantr 265 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  K  e.  RR )
12 elfzel2 8990 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  ZZ )
1312zred 8419 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  RR )
1413adantr 265 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  N  e.  RR )
15 nn0readdcl 8298 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  RR )
16153adant3 935 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
171, 16sylbi 118 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
1817adantl 266 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
19 elfzle2 8994 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  <_  N )
20 elfzle1 8993 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  0  <_  M )
21 nn0re 8248 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  e.  NN0  ->  M  e.  RR )
22 nn0re 8248 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  RR )
2321, 22anim12ci 326 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
24233adant3 935 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
251, 24sylbi 118 . . . . . . . . 9  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
26 addge02 7542 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  RR  /\  M  e.  RR )  ->  ( 0  <_  M  <->  N  <_  ( M  +  N ) ) )
2725, 26syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  (
0  <_  M  <->  N  <_  ( M  +  N ) ) )
2820, 27mpbid 139 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  N  <_  ( M  +  N
) )
2919, 28anim12i 325 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N )
) )
30 letr 7160 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  ( M  +  N )  e.  RR )  ->  (
( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N ) )  ->  K  <_  ( M  +  N )
) )
3130imp 119 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  ( M  +  N
)  e.  RR )  /\  ( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N )
) )  ->  K  <_  ( M  +  N
) )
3211, 14, 18, 29, 31syl31anc 1149 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  K  <_  ( M  +  N )
)
33323adant3 935 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  K  <_  ( M  +  N )
)
34 zre 8306 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ZZ  ->  K  e.  RR )
3521, 22anim12i 325 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
36353adant3 935 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
371, 36sylbi 118 . . . . . . . . 9  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
38 readdcl 7065 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR )  ->  ( M  +  N
)  e.  RR )
3937, 38syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
4034, 39anim12ci 326 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
416, 40sylan 271 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
42413adant3 935 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
43 subge0 7544 . . . . 5  |-  ( ( ( M  +  N
)  e.  RR  /\  K  e.  RR )  ->  ( 0  <_  (
( M  +  N
)  -  K )  <-> 
K  <_  ( M  +  N ) ) )
4442, 43syl 14 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( 0  <_ 
( ( M  +  N )  -  K
)  <->  K  <_  ( M  +  N ) ) )
4533, 44mpbird 160 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  0  <_  (
( M  +  N
)  -  K ) )
46 elnn0z 8315 . . 3  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  K )  e.  NN0  <->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ  /\  0  <_ 
( ( M  +  N )  -  K
) ) )
479, 45, 46sylanbrc 402 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  NN0 )
48 elfz3nn0 9078 . . 3  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  NN0 )
49483ad2ant1 936 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  N  e.  NN0 )
50 elfzelz 8992 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  M  e.  ZZ )
51 zltnle 8348 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  <->  -.  K  <_  M )
)
5251ancoms 259 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  <->  -.  K  <_  M )
)
53 zre 8306 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ZZ  ->  M  e.  RR )
54 ltle 7164 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  RR  /\  K  e.  RR )  ->  ( M  <  K  ->  M  <_  K )
)
5553, 34, 54syl2anr 278 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  ->  M  <_  K )
)
5652, 55sylbird 163 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( -.  K  <_  M  ->  M  <_  K
) )
576, 50, 56syl2an 277 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( -.  K  <_  M  ->  M  <_  K ) )
58573impia 1112 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  M  <_  K
)
5950zred 8419 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  M  e.  RR )
6059adantl 266 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  M  e.  RR )
6160, 11, 14leadd1d 7604 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( M  <_  K 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
62613adant3 935 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( M  <_  K 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
6358, 62mpbid 139 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( M  +  N )  <_  ( K  +  N )
)
6418, 11, 14lesubadd2d 7609 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
65643adant3 935 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
6663, 65mpbird 160 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N
)
67 elfz2nn0 9075 . 2  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  K )  e.  ( 0 ... N )  <->  ( (
( M  +  N
)  -  K )  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0  /\  ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N
) )
6847, 49, 66, 67syl3anbrc 1099 1  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ( 0 ... N ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 101    <-> wb 102    /\ w3a 896    e. wcel 1409   class class class wbr 3792  (class class class)co 5540   RRcr 6946   0cc0 6947    + caddc 6950    < clt 7119    <_ cle 7120    - cmin 7245   NN0cn0 8239   ZZcz 8302   ...cfz 8976
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 103  ax-ia2 104  ax-ia3 105  ax-in1 554  ax-in2 555  ax-io 640  ax-5 1352  ax-7 1353  ax-gen 1354  ax-ie1 1398  ax-ie2 1399  ax-8 1411  ax-10 1412  ax-11 1413  ax-i12 1414  ax-bndl 1415  ax-4 1416  ax-13 1420  ax-14 1421  ax-17 1435  ax-i9 1439  ax-ial 1443  ax-i5r 1444  ax-ext 2038  ax-coll 3900  ax-sep 3903  ax-nul 3911  ax-pow 3955  ax-pr 3972  ax-un 4198  ax-setind 4290  ax-iinf 4339  ax-cnex 7033  ax-resscn 7034  ax-1cn 7035  ax-1re 7036  ax-icn 7037  ax-addcl 7038  ax-addrcl 7039  ax-mulcl 7040  ax-addcom 7042  ax-addass 7044  ax-distr 7046  ax-i2m1 7047  ax-0id 7050  ax-rnegex 7051  ax-cnre 7053  ax-pre-ltirr 7054  ax-pre-ltwlin 7055  ax-pre-lttrn 7056  ax-pre-ltadd 7058
This theorem depends on definitions:  df-bi 114  df-dc 754  df-3or 897  df-3an 898  df-tru 1262  df-fal 1265  df-nf 1366  df-sb 1662  df-eu 1919  df-mo 1920  df-clab 2043  df-cleq 2049  df-clel 2052  df-nfc 2183  df-ne 2221  df-nel 2315  df-ral 2328  df-rex 2329  df-reu 2330  df-rab 2332  df-v 2576  df-sbc 2788  df-csb 2881  df-dif 2948  df-un 2950  df-in 2952  df-ss 2959  df-nul 3253  df-pw 3389  df-sn 3409  df-pr 3410  df-op 3412  df-uni 3609  df-int 3644  df-iun 3687  df-br 3793  df-opab 3847  df-mpt 3848  df-tr 3883  df-eprel 4054  df-id 4058  df-po 4061  df-iso 4062  df-iord 4131  df-on 4133  df-suc 4136  df-iom 4342  df-xp 4379  df-rel 4380  df-cnv 4381  df-co 4382  df-dm 4383  df-rn 4384  df-res 4385  df-ima 4386  df-iota 4895  df-fun 4932  df-fn 4933  df-f 4934  df-f1 4935  df-fo 4936  df-f1o 4937  df-fv 4938  df-riota 5496  df-ov 5543  df-oprab 5544  df-mpt2 5545  df-1st 5795  df-2nd 5796  df-recs 5951  df-irdg 5988  df-1o 6032  df-2o 6033  df-oadd 6036  df-omul 6037  df-er 6137  df-ec 6139  df-qs 6143  df-ni 6460  df-pli 6461  df-mi 6462  df-lti 6463  df-plpq 6500  df-mpq 6501  df-enq 6503  df-nqqs 6504  df-plqqs 6505  df-mqqs 6506  df-1nqqs 6507  df-rq 6508  df-ltnqqs 6509  df-enq0 6580  df-nq0 6581  df-0nq0 6582  df-plq0 6583  df-mq0 6584  df-inp 6622  df-i1p 6623  df-iplp 6624  df-iltp 6626  df-enr 6869  df-nr 6870  df-ltr 6873  df-0r 6874  df-1r 6875  df-0 6954  df-1 6955  df-r 6957  df-lt 6960  df-pnf 7121  df-mnf 7122  df-xr 7123  df-ltxr 7124  df-le 7125  df-sub 7247  df-neg 7248  df-inn 7991  df-n0 8240  df-z 8303  df-uz 8570  df-fz 8977
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