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Theorem fzsplit2 9016
Description: Split a finite interval of integers into two parts. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Apr-2016.)
Assertion
Ref Expression
fzsplit2  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( M ... N )  =  ( ( M ... K
)  u.  ( ( K  +  1 ) ... N ) ) )

Proof of Theorem fzsplit2
Dummy variable  x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfzelz 8992 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  x  e.  ZZ )
2 eluzel2 8574 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  K  e.  ZZ )
32adantl 266 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  K  e.  ZZ )
4 zlelttric 8347 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( x  <_  K  \/  K  <  x ) )
51, 3, 4syl2anr 278 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  <_  K  \/  K  <  x ) )
6 elfzuz 8988 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
7 elfz5 8984 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ZZ )  ->  (
x  e.  ( M ... K )  <->  x  <_  K ) )
86, 3, 7syl2anr 278 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( M ... K )  <-> 
x  <_  K )
)
9 simpl 106 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )
)
10 eluzelz 8578 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  +  1 )  e.  ZZ )
119, 10syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( K  +  1 )  e.  ZZ )
12 eluz 8582 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( x  e.  (
ZZ>= `  ( K  + 
1 ) )  <->  ( K  +  1 )  <_  x ) )
1311, 1, 12syl2an 277 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  (
ZZ>= `  ( K  + 
1 ) )  <->  ( K  +  1 )  <_  x ) )
14 elfzuz3 8989 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( M ... N )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
1514adantl 266 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x ) )
16 elfzuzb 8986 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N )  <->  ( x  e.  ( ZZ>= `  ( K  +  1 ) )  /\  N  e.  (
ZZ>= `  x ) ) )
1716rbaib 841 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  x
)  ->  ( x  e.  ( ( K  + 
1 ) ... N
)  <->  x  e.  ( ZZ>=
`  ( K  + 
1 ) ) ) )
1815, 17syl 14 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N )  <-> 
x  e.  ( ZZ>= `  ( K  +  1
) ) ) )
19 zltp1le 8356 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( K  <  x  <->  ( K  +  1 )  <_  x ) )
203, 1, 19syl2an 277 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( K  <  x  <->  ( K  +  1 )  <_  x ) )
2113, 18, 203bitr4d 213 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N )  <-> 
K  <  x )
)
228, 21orbi12d 717 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( ( x  e.  ( M ... K
)  \/  x  e.  ( ( K  + 
1 ) ... N
) )  <->  ( x  <_  K  \/  K  < 
x ) ) )
235, 22mpbird 160 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... N ) )  -> 
( x  e.  ( M ... K )  \/  x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N ) ) )
24 elfzuz 8988 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... K )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
2524adantl 266 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... K ) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M ) )
26 simpr 107 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)
27 elfzuz3 8989 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( M ... K )  ->  K  e.  ( ZZ>= `  x )
)
28 uztrn 8585 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  K )  /\  K  e.  ( ZZ>= `  x )
)  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
2926, 27, 28syl2an 277 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... K ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x ) )
30 elfzuzb 8986 . . . . . 6  |-  ( x  e.  ( M ... N )  <->  ( x  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>=
`  x ) ) )
3125, 29, 30sylanbrc 402 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( M ... K ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
32 elfzuz 8988 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  ( K  +  1 ) ) )
33 uztrn 8585 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( ZZ>= `  ( K  +  1
) )  /\  ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M
) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  M )
)
3432, 9, 33syl2anr 278 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N ) )  ->  x  e.  (
ZZ>= `  M ) )
35 elfzuz3 8989 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  x )
)
3635adantl 266 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N ) )  ->  N  e.  (
ZZ>= `  x ) )
3734, 36, 30sylanbrc 402 . . . . 5  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
3831, 37jaodan 721 . . . 4  |-  ( ( ( ( K  + 
1 )  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K ) )  /\  ( x  e.  ( M ... K )  \/  x  e.  ( ( K  +  1 ) ... N ) ) )  ->  x  e.  ( M ... N ) )
3923, 38impbida 538 . . 3  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( x  e.  ( M ... N
)  <->  ( x  e.  ( M ... K
)  \/  x  e.  ( ( K  + 
1 ) ... N
) ) ) )
40 elun 3112 . . 3  |-  ( x  e.  ( ( M ... K )  u.  ( ( K  + 
1 ) ... N
) )  <->  ( x  e.  ( M ... K
)  \/  x  e.  ( ( K  + 
1 ) ... N
) ) )
4139, 40syl6bbr 191 . 2  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( x  e.  ( M ... N
)  <->  x  e.  (
( M ... K
)  u.  ( ( K  +  1 ) ... N ) ) ) )
4241eqrdv 2054 1  |-  ( ( ( K  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  N  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( M ... N )  =  ( ( M ... K
)  u.  ( ( K  +  1 ) ... N ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 101    <-> wb 102    \/ wo 639    = wceq 1259    e. wcel 1409    u. cun 2943   class class class wbr 3792   ` cfv 4930  (class class class)co 5540   1c1 6948    + caddc 6950    < clt 7119    <_ cle 7120   ZZcz 8302   ZZ>=cuz 8569   ...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
This theorem is referenced by:  fzsplit  9017  fzpred  9034
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