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Theorem vdwapun 15602
Description: Remove the first element of an arithmetic progression. (Contributed by Mario Carneiro, 11-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
vdwapun ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) = ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷)))

Proof of Theorem vdwapun
Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 peano2nn0 11277 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (𝐾 + 1) ∈ ℕ0)
2 vdwapval 15601 . . . . 5 (((𝐾 + 1) ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) ↔ ∃𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
31, 2syl3an1 1356 . . . 4 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) ↔ ∃𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
4 simp1 1059 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → 𝐾 ∈ ℕ0)
54nn0cnd 11297 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → 𝐾 ∈ ℂ)
6 ax-1cn 9938 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℂ
7 pncan 10231 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
85, 6, 7sylancl 693 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((𝐾 + 1) − 1) = 𝐾)
98oveq2d 6620 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (0...((𝐾 + 1) − 1)) = (0...𝐾))
109eleq2d 2684 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ↔ 𝑛 ∈ (0...𝐾)))
11 nn0uz 11666 . . . . . . . . . . 11 0 = (ℤ‘0)
124, 11syl6eleq 2708 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → 𝐾 ∈ (ℤ‘0))
13 elfzp12 12360 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (ℤ‘0) → (𝑛 ∈ (0...𝐾) ↔ (𝑛 = 0 ∨ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾))))
1412, 13syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ (0...𝐾) ↔ (𝑛 = 0 ∨ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾))))
1510, 14bitrd 268 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ↔ (𝑛 = 0 ∨ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾))))
1615anbi1d 740 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ((𝑛 = 0 ∨ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
17 andir 911 . . . . . . 7 (((𝑛 = 0 ∨ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ((𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
1816, 17syl6bb 276 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ((𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))))
1918exbidv 1847 . . . . 5 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛(𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ∃𝑛((𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))))
20 df-rex 2913 . . . . 5 (∃𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) ↔ ∃𝑛(𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1)) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
21 19.43 1807 . . . . . 6 (∃𝑛((𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))) ↔ (∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
2221bicomi 214 . . . . 5 ((∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))) ↔ ∃𝑛((𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
2319, 20, 223bitr4g 303 . . . 4 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ (0...((𝐾 + 1) − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) ↔ (∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))))
243, 23bitrd 268 . . 3 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) ↔ (∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))))
25 nncn 10972 . . . . . . . . . . 11 (𝐷 ∈ ℕ → 𝐷 ∈ ℂ)
26253ad2ant3 1082 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → 𝐷 ∈ ℂ)
2726mul02d 10178 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (0 · 𝐷) = 0)
2827oveq2d 6620 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + (0 · 𝐷)) = (𝐴 + 0))
29 nncn 10972 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℂ)
30293ad2ant2 1081 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
3130addid1d 10180 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + 0) = 𝐴)
3228, 31eqtrd 2655 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + (0 · 𝐷)) = 𝐴)
3332eqeq2d 2631 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 = (𝐴 + (0 · 𝐷)) ↔ 𝑥 = 𝐴))
34 c0ex 9978 . . . . . . 7 0 ∈ V
35 oveq1 6611 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 0 → (𝑛 · 𝐷) = (0 · 𝐷))
3635oveq2d 6620 . . . . . . . 8 (𝑛 = 0 → (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = (𝐴 + (0 · 𝐷)))
3736eqeq2d 2631 . . . . . . 7 (𝑛 = 0 → (𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) ↔ 𝑥 = (𝐴 + (0 · 𝐷))))
3834, 37ceqsexv 3228 . . . . . 6 (∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ 𝑥 = (𝐴 + (0 · 𝐷)))
39 velsn 4164 . . . . . 6 (𝑥 ∈ {𝐴} ↔ 𝑥 = 𝐴)
4033, 38, 393bitr4g 303 . . . . 5 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ 𝑥 ∈ {𝐴}))
41 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾))
42 0p1e1 11076 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0 + 1) = 1
4342oveq1i 6614 . . . . . . . . . . . . . 14 ((0 + 1)...𝐾) = (1...𝐾)
4441, 43syl6eleq 2708 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝑛 ∈ (1...𝐾))
45 1zzd 11352 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 1 ∈ ℤ)
464adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
4746nn0zd 11424 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝐾 ∈ ℤ)
48 elfzelz 12284 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) → 𝑛 ∈ ℤ)
4948adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝑛 ∈ ℤ)
50 fzsubel 12319 . . . . . . . . . . . . . 14 (((1 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ)) → (𝑛 ∈ (1...𝐾) ↔ (𝑛 − 1) ∈ ((1 − 1)...(𝐾 − 1))))
5145, 47, 49, 45, 50syl22anc 1324 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 ∈ (1...𝐾) ↔ (𝑛 − 1) ∈ ((1 − 1)...(𝐾 − 1))))
5244, 51mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 − 1) ∈ ((1 − 1)...(𝐾 − 1)))
53 1m1e0 11033 . . . . . . . . . . . . 13 (1 − 1) = 0
5453oveq1i 6614 . . . . . . . . . . . 12 ((1 − 1)...(𝐾 − 1)) = (0...(𝐾 − 1))
5552, 54syl6eleq 2708 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 − 1) ∈ (0...(𝐾 − 1)))
5649zcnd 11427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝑛 ∈ ℂ)
57 1cnd 10000 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 1 ∈ ℂ)
5826adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝐷 ∈ ℂ)
5956, 57, 58subdird 10431 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ((𝑛 − 1) · 𝐷) = ((𝑛 · 𝐷) − (1 · 𝐷)))
6058mulid2d 10002 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (1 · 𝐷) = 𝐷)
6160oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ((𝑛 · 𝐷) − (1 · 𝐷)) = ((𝑛 · 𝐷) − 𝐷))
6259, 61eqtrd 2655 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ((𝑛 − 1) · 𝐷) = ((𝑛 · 𝐷) − 𝐷))
6362oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝐷 + ((𝑛 − 1) · 𝐷)) = (𝐷 + ((𝑛 · 𝐷) − 𝐷)))
6456, 58mulcld 10004 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 · 𝐷) ∈ ℂ)
6558, 64pncan3d 10339 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝐷 + ((𝑛 · 𝐷) − 𝐷)) = (𝑛 · 𝐷))
6663, 65eqtr2d 2656 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 · 𝐷) = (𝐷 + ((𝑛 − 1) · 𝐷)))
6766oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝐷 + ((𝑛 − 1) · 𝐷))))
6830adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → 𝐴 ∈ ℂ)
69 subcl 10224 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
7056, 6, 69sylancl 693 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑛 − 1) ∈ ℂ)
7170, 58mulcld 10004 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ((𝑛 − 1) · 𝐷) ∈ ℂ)
7268, 58, 71addassd 10006 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ((𝐴 + 𝐷) + ((𝑛 − 1) · 𝐷)) = (𝐴 + (𝐷 + ((𝑛 − 1) · 𝐷))))
7367, 72eqtr4d 2658 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + ((𝑛 − 1) · 𝐷)))
74 oveq1 6611 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 = (𝑛 − 1) → (𝑚 · 𝐷) = ((𝑛 − 1) · 𝐷))
7574oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑚 = (𝑛 − 1) → ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + ((𝑛 − 1) · 𝐷)))
7675eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 = (𝑛 − 1) → ((𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) ↔ (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + ((𝑛 − 1) · 𝐷))))
7776rspcev 3295 . . . . . . . . . . 11 (((𝑛 − 1) ∈ (0...(𝐾 − 1)) ∧ (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + ((𝑛 − 1) · 𝐷))) → ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))(𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)))
7855, 73, 77syl2anc 692 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))(𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)))
79 eqeq1 2625 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) → (𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) ↔ (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
8079rexbidv 3045 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) → (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))(𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
8178, 80syl5ibrcom 237 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾)) → (𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) → ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
8281expimpd 628 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) → ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
8382exlimdv 1858 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) → ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
84 simpr 477 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)))
85 0zd 11333 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 0 ∈ ℤ)
864adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
8786nn0zd 11424 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝐾 ∈ ℤ)
88 peano2zm 11364 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
8987, 88syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
90 elfzelz 12284 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) → 𝑚 ∈ ℤ)
9190adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝑚 ∈ ℤ)
92 1zzd 11352 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 1 ∈ ℤ)
93 fzaddel 12317 . . . . . . . . . . . . 13 (((0 ∈ ℤ ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℤ) ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ)) → (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...((𝐾 − 1) + 1))))
9485, 89, 91, 92, 93syl22anc 1324 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...((𝐾 − 1) + 1))))
9584, 94mpbid 222 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...((𝐾 − 1) + 1)))
9686nn0cnd 11297 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝐾 ∈ ℂ)
97 npcan 10234 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
9896, 6, 97sylancl 693 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
9998oveq2d 6620 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((0 + 1)...((𝐾 − 1) + 1)) = ((0 + 1)...𝐾))
10095, 99eleqtrd 2700 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...𝐾))
10130adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
10226adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝐷 ∈ ℂ)
10391zcnd 11427 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 𝑚 ∈ ℂ)
104103, 102mulcld 10004 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑚 · 𝐷) ∈ ℂ)
105101, 102, 104addassd 10006 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝐷 + (𝑚 · 𝐷))))
106 1cnd 10000 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → 1 ∈ ℂ)
107103, 106, 102adddird 10009 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝑚 + 1) · 𝐷) = ((𝑚 · 𝐷) + (1 · 𝐷)))
108102, 104addcomd 10182 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝐷 + (𝑚 · 𝐷)) = ((𝑚 · 𝐷) + 𝐷))
109102mulid2d 10002 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (1 · 𝐷) = 𝐷)
110109oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝑚 · 𝐷) + (1 · 𝐷)) = ((𝑚 · 𝐷) + 𝐷))
111108, 110eqtr4d 2658 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝐷 + (𝑚 · 𝐷)) = ((𝑚 · 𝐷) + (1 · 𝐷)))
112107, 111eqtr4d 2658 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝑚 + 1) · 𝐷) = (𝐷 + (𝑚 · 𝐷)))
113112oveq2d 6620 . . . . . . . . . . 11 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷)) = (𝐴 + (𝐷 + (𝑚 · 𝐷))))
114105, 113eqtr4d 2658 . . . . . . . . . 10 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷)))
115 ovex 6632 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 + 1) ∈ V
116 eleq1 2686 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ↔ (𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...𝐾)))
117 oveq1 6611 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑛 · 𝐷) = ((𝑚 + 1) · 𝐷))
118117oveq2d 6620 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) = (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷)))
119118eqeq2d 2631 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) ↔ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷))))
120116, 119anbi12d 746 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = (𝑚 + 1) → ((𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ((𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷)))))
121115, 120spcev 3286 . . . . . . . . . 10 (((𝑚 + 1) ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + ((𝑚 + 1) · 𝐷))) → ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
122100, 114, 121syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
123 eqeq1 2625 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) → (𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)) ↔ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))))
124123anbi2d 739 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) → ((𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ (𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
125124exbidv 1847 . . . . . . . . 9 (𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) → (∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
126122, 125syl5ibrcom 237 . . . . . . . 8 (((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))) → (𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) → ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
127126rexlimdva 3024 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷)) → ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))))
12883, 127impbid 202 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
129 nnaddcl 10986 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + 𝐷) ∈ ℕ)
1301293adant1 1077 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + 𝐷) ∈ ℕ)
131 vdwapval 15601 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴 + 𝐷) ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
132130, 131syld3an2 1370 . . . . . 6 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = ((𝐴 + 𝐷) + (𝑚 · 𝐷))))
133128, 132bitr4d 271 . . . . 5 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷)))
13440, 133orbi12d 745 . . . 4 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))) ↔ (𝑥 ∈ {𝐴} ∨ 𝑥 ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷))))
135 elun 3731 . . . 4 (𝑥 ∈ ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷)) ↔ (𝑥 ∈ {𝐴} ∨ 𝑥 ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷)))
136134, 135syl6bbr 278 . . 3 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → ((∃𝑛(𝑛 = 0 ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷))) ∨ ∃𝑛(𝑛 ∈ ((0 + 1)...𝐾) ∧ 𝑥 = (𝐴 + (𝑛 · 𝐷)))) ↔ 𝑥 ∈ ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷))))
13724, 136bitrd 268 . 2 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑥 ∈ (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) ↔ 𝑥 ∈ ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷))))
138137eqrdv 2619 1 ((𝐾 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘(𝐾 + 1))𝐷) = ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘𝐾)𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1987  wrex 2908  cun 3553  {csn 4148  cfv 5847  (class class class)co 6604  cc 9878  0cc0 9880  1c1 9881   + caddc 9883   · cmul 9885  cmin 10210  cn 10964  0cn0 11236  cz 11321  cuz 11631  ...cfz 12268  APcvdwa 15593
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-er 7687  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-n0 11237  df-z 11322  df-uz 11632  df-fz 12269  df-vdwap 15596
This theorem is referenced by:  vdwapid1  15603  vdwap1  15605  vdwlem1  15609  vdwlem5  15613  vdwlem8  15616  vdwlem12  15620
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