Theorem ndvdssub 10537

Description: Corollary of the division algorithm. If an integer D greater than 1 divides N, then it does not divide any of N - 1, N - 2... N - ( D - 1 ). (Contributed by Paul Chapman, 31-Mar-2011.)

Assertion

Ref	Expression
ndvdssub	|- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ ( K e. NN /\ K < D ) ) -> ( D || N -> -. D || ( N - K ) ) )

Proof of Theorem ndvdssub

Dummy variables r x are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnnn0 8414	. . . . . . . 8 |- ( K e. NN -> K e. NN0 )
2		nnne0 8186	. . . . . . . 8 |- ( K e. NN -> K =/= 0 )
3	1, 2	jca 300	. . . . . . 7 |- ( K e. NN -> ( K e. NN0 /\ K =/= 0 ) )
4		df-ne 2250	. . . . . . . . . . . 12 |- ( K =/= 0 <-> -. K = 0 )
5	4	anbi2i 445	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( K < D /\ K =/= 0 ) <-> ( K < D /\ -. K = 0 ) )
6		divalg2 10533	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> E! r e. NN0 ( r < D /\ D || ( N - r ) ) )
7		breq1 3808	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( r = x -> ( r < D <-> x < D ) )
8		oveq2 5571	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( r = x -> ( N - r ) = ( N - x ) )
9	8	breq2d 3817	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( r = x -> ( D || ( N - r ) <-> D || ( N - x ) ) )
10	7, 9	anbi12d 457	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( r = x -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) <-> ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) )
11	10	reu4 2795	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( E! r e. NN0 ( r < D /\ D || ( N - r ) ) <-> ( E. r e. NN0 ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ A. r e. NN0 A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) ) )
12	6, 11	sylib 120	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( E. r e. NN0 ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ A. r e. NN0 A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) ) )
13		nngt0 8183	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( D e. NN -> 0 < D )
14	13	3ad2ant2 961	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> 0 < D )
15		zcn 8489	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 |- ( N e. ZZ -> N e. CC )
16	15	subid1d 7527	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 |- ( N e. ZZ -> ( N - 0 ) = N )
17	16	breq2d 3817	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( N e. ZZ -> ( D || ( N - 0 ) <-> D || N ) )
18	17	biimpar 291	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( ( N e. ZZ /\ D || N ) -> D || ( N - 0 ) )
19	18	3adant2 958	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> D || ( N - 0 ) )
20	14, 19	jca 300	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) )
21	20	3expa 1139	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) )
22	21	anim2i 334	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) )
23	22	ancoms 264	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) /\ ( r < D /\ D || ( N - r ) ) ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) )
24		0nn0 8422	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- 0 e. NN0
25		breq1 3808	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( x = 0 -> ( x < D <-> 0 < D ) )
26		oveq2 5571	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( x = 0 -> ( N - x ) = ( N - 0 ) )
27	26	breq2d 3817	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( x = 0 -> ( D || ( N - x ) <-> D || ( N - 0 ) ) )
28	25, 27	anbi12d 457	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( x = 0 -> ( ( x < D /\ D || ( N - x ) ) <-> ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) )
29	28	anbi2d 452	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( x = 0 -> ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) <-> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) ) )
30		eqeq2 2092	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( x = 0 -> ( r = x <-> r = 0 ) )
31	29, 30	imbi12d 232	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( x = 0 -> ( ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) <-> ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) -> r = 0 ) ) )
32	31	rspcv 2706	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( 0 e. NN0 -> ( A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) -> ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) -> r = 0 ) ) )
33	24, 32	ax-mp 7	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) -> ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( 0 < D /\ D || ( N - 0 ) ) ) -> r = 0 ) )
34	23, 33	syl5 32	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) -> ( ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) /\ ( r < D /\ D || ( N - r ) ) ) -> r = 0 ) )
35	34	expd 254	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) -> ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
36	35	ralimi 2431	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( A. r e. NN0 A. x e. NN0 ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) /\ ( x < D /\ D || ( N - x ) ) ) -> r = x ) -> A. r e. NN0 ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
37	12, 36	simpl2im 378	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> A. r e. NN0 ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
38		r19.21v 2443	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( A. r e. NN0 ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) <-> ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
39	37, 38	sylib 120	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) /\ D || N ) -> A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
40	39	expd 254	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( D || N -> A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) ) )
41	40	pm2.43i 48	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( D || N -> A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) ) )
42	41	3impia 1136	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) )
43		breq1 3808	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( r = K -> ( r < D <-> K < D ) )
44		oveq2 5571	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( r = K -> ( N - r ) = ( N - K ) )
45	44	breq2d 3817	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( r = K -> ( D || ( N - r ) <-> D || ( N - K ) ) )
46	43, 45	anbi12d 457	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( r = K -> ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) <-> ( K < D /\ D || ( N - K ) ) ) )
47		eqeq1 2089	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( r = K -> ( r = 0 <-> K = 0 ) )
48	46, 47	imbi12d 232	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( r = K -> ( ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) <-> ( ( K < D /\ D || ( N - K ) ) -> K = 0 ) ) )
49	48	rspcv 2706	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( K e. NN0 -> ( A. r e. NN0 ( ( r < D /\ D || ( N - r ) ) -> r = 0 ) -> ( ( K < D /\ D || ( N - K ) ) -> K = 0 ) ) )
50	42, 49	syl5com 29	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K e. NN0 -> ( ( K < D /\ D || ( N - K ) ) -> K = 0 ) ) )
51		pm3.37 822	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( K < D /\ D || ( N - K ) ) -> K = 0 ) -> ( ( K < D /\ -. K = 0 ) -> -. D || ( N - K ) ) )
52	50, 51	syl6 33	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K e. NN0 -> ( ( K < D /\ -. K = 0 ) -> -. D || ( N - K ) ) ) )
53	5, 52	syl7bi 163	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K e. NN0 -> ( ( K < D /\ K =/= 0 ) -> -. D || ( N - K ) ) ) )
54	53	exp4a 358	. . . . . . . . 9 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K e. NN0 -> ( K < D -> ( K =/= 0 -> -. D || ( N - K ) ) ) ) )
55	54	com23 77	. . . . . . . 8 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K < D -> ( K e. NN0 -> ( K =/= 0 -> -. D || ( N - K ) ) ) ) )
56	55	imp4a 341	. . . . . . 7 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K < D -> ( ( K e. NN0 /\ K =/= 0 ) -> -. D || ( N - K ) ) ) )
57	3, 56	syl7 68	. . . . . 6 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K < D -> ( K e. NN -> -. D || ( N - K ) ) ) )
58	57	com23 77	. . . . 5 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( K e. NN -> ( K < D -> -. D || ( N - K ) ) ) )
59	58	impd 251	. . . 4 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ D || N ) -> ( ( K e. NN /\ K < D ) -> -. D || ( N - K ) ) )
60	59	3expia 1141	. . 3 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( D || N -> ( ( K e. NN /\ K < D ) -> -. D || ( N - K ) ) ) )
61	60	com23 77	. 2 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN ) -> ( ( K e. NN /\ K < D ) -> ( D || N -> -. D || ( N - K ) ) ) )
62	61	3impia 1136	1 |- ( ( N e. ZZ /\ D e. NN /\ ( K e. NN /\ K < D ) ) -> ( D || N -> -. D || ( N - K ) ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 102   /\ w3a 920   = wceq 1285   e. wcel 1434   =/= wne 2249   A.wral 2353   E.wrex 2354   E!wreu 2355   class class class wbr 3805  (class class class)co 5563   0cc0 7095   < clt 7267   - cmin 7398   NNcn 8158   NN0cn0 8407   ZZcz 8484   || cdvds 10403

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3913  ax-sep 3916  ax-nul 3924  ax-pow 3968  ax-pr 3992  ax-un 4216  ax-setind 4308  ax-iinf 4357  ax-cnex 7181  ax-resscn 7182  ax-1cn 7183  ax-1re 7184  ax-icn 7185  ax-addcl 7186  ax-addrcl 7187  ax-mulcl 7188  ax-mulrcl 7189  ax-addcom 7190  ax-mulcom 7191  ax-addass 7192  ax-mulass 7193  ax-distr 7194  ax-i2m1 7195  ax-0lt1 7196  ax-1rid 7197  ax-0id 7198  ax-rnegex 7199  ax-precex 7200  ax-cnre 7201  ax-pre-ltirr 7202  ax-pre-ltwlin 7203  ax-pre-lttrn 7204  ax-pre-apti 7205  ax-pre-ltadd 7206  ax-pre-mulgt0 7207  ax-pre-mulext 7208  ax-arch 7209

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-nel 2345  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rmo 2361  df-rab 2362  df-v 2612  df-sbc 2825  df-csb 2918  df-dif 2984  df-un 2986  df-in 2988  df-ss 2995  df-nul 3268  df-if 3369  df-pw 3402  df-sn 3422  df-pr 3423  df-op 3425  df-uni 3622  df-int 3657  df-iun 3700  df-br 3806  df-opab 3860  df-mpt 3861  df-tr 3896  df-id 4076  df-po 4079  df-iso 4080  df-iord 4149  df-on 4151  df-ilim 4152  df-suc 4154  df-iom 4360  df-xp 4397  df-rel 4398  df-cnv 4399  df-co 4400  df-dm 4401  df-rn 4402  df-res 4403  df-ima 4404  df-iota 4917  df-fun 4954  df-fn 4955  df-f 4956  df-f1 4957  df-fo 4958  df-f1o 4959  df-fv 4960  df-riota 5519  df-ov 5566  df-oprab 5567  df-mpt2 5568  df-1st 5818  df-2nd 5819  df-recs 5974  df-frec 6060  df-pnf 7269  df-mnf 7270  df-xr 7271  df-ltxr 7272  df-le 7273  df-sub 7400  df-neg 7401  df-reap 7794  df-ap 7801  df-div 7880  df-inn 8159  df-2 8217  df-n0 8408  df-z 8485  df-uz 8753  df-q 8838  df-rp 8868  df-fl 9404  df-mod 9457  df-iseq 9574  df-iexp 9625  df-cj 9930  df-re 9931  df-im 9932  df-rsqrt 10085  df-abs 10086  df-dvds 10404

This theorem is referenced by:  ndvdsadd  10538