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Theorem difelfznle 9852
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 9832 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  <->  ( M  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0  /\  M  <_  N ) )
2 nn0addcl 8963 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  NN0 )
32nn0zd 9122 . . . . . . 7  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  ZZ )
433adant3 984 . . . . . 6  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  +  N )  e.  ZZ )
51, 4sylbi 120 . . . . 5  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  +  N )  e.  ZZ )
6 elfzelz 9746 . . . . 5  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  e.  ZZ )
7 zsubcl 9046 . . . . 5  |-  ( ( ( M  +  N
)  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( ( M  +  N )  -  K
)  e.  ZZ )
85, 6, 7syl2anr 286 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ )
983adant3 984 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ )
106zred 9124 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  e.  RR )
1110adantr 272 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  K  e.  RR )
12 elfzel2 9744 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  ZZ )
1312zred 9124 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  RR )
1413adantr 272 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  N  e.  RR )
15 nn0readdcl 8987 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  +  N
)  e.  RR )
16153adant3 984 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
171, 16sylbi 120 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
1817adantl 273 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( M  +  N )  e.  RR )
19 elfzle2 9748 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  K  <_  N )
20 elfzle1 9747 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  0  <_  M )
21 nn0re 8937 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  e.  NN0  ->  M  e.  RR )
22 nn0re 8937 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  RR )
2321, 22anim12ci 335 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
24233adant3 984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
251, 24sylbi 120 . . . . . . . . 9  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( N  e.  RR  /\  M  e.  RR ) )
26 addge02 8199 . . . . . . . . 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 146 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  N  <_  ( M  +  N
) )
2919, 28anim12i 334 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N )
) )
30 letr 7811 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  ( M  +  N )  e.  RR )  ->  (
( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N ) )  ->  K  <_  ( M  +  N )
) )
3130imp 123 . . . . . 6  |-  ( ( ( K  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  ( M  +  N
)  e.  RR )  /\  ( K  <_  N  /\  N  <_  ( M  +  N )
) )  ->  K  <_  ( M  +  N
) )
3211, 14, 18, 29, 31syl31anc 1202 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  K  <_  ( M  +  N )
)
33323adant3 984 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  K  <_  ( M  +  N )
)
34 zre 9009 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ZZ  ->  K  e.  RR )
3521, 22anim12i 334 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0 )  -> 
( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
36353adant3 984 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  N  e.  NN0  /\  M  <_  N )  ->  ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
371, 36sylbi 120 . . . . . . . . 9  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  ( M  e.  RR  /\  N  e.  RR ) )
38 readdcl 7710 . . . . . . . . 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 335 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
416, 40sylan 279 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
42413adant3 984 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  e.  RR  /\  K  e.  RR ) )
43 subge0 8201 . . . . 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 166 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  0  <_  (
( M  +  N
)  -  K ) )
46 elnn0z 9018 . . 3  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  K )  e.  NN0  <->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  e.  ZZ  /\  0  <_ 
( ( M  +  N )  -  K
) ) )
479, 45, 46sylanbrc 411 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  e.  NN0 )
48 elfz3nn0 9835 . . 3  |-  ( K  e.  ( 0 ... N )  ->  N  e.  NN0 )
49483ad2ant1 985 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  N  e.  NN0 )
50 elfzelz 9746 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  M  e.  ZZ )
51 zltnle 9051 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  <->  -.  K  <_  M )
)
5251ancoms 266 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  <->  -.  K  <_  M )
)
53 zre 9009 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ZZ  ->  M  e.  RR )
54 ltle 7815 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  RR  /\  K  e.  RR )  ->  ( M  <  K  ->  M  <_  K )
)
5553, 34, 54syl2anr 286 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( M  <  K  ->  M  <_  K )
)
5652, 55sylbird 169 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( -.  K  <_  M  ->  M  <_  K
) )
576, 50, 56syl2an 285 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( -.  K  <_  M  ->  M  <_  K ) )
58573impia 1161 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  M  <_  K
)
5950zred 9124 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 0 ... N )  ->  M  e.  RR )
6059adantl 273 . . . . . 6  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  M  e.  RR )
6160, 11, 14leadd1d 8264 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( M  <_  K 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
62613adant3 984 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( M  <_  K 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
6358, 62mpbid 146 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( M  +  N )  <_  ( K  +  N )
)
6418, 11, 14lesubadd2d 8269 . . . 4  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
65643adant3 984 . . 3  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N 
<->  ( M  +  N
)  <_  ( K  +  N ) ) )
6663, 65mpbird 166 . 2  |-  ( ( K  e.  ( 0 ... N )  /\  M  e.  ( 0 ... N )  /\  -.  K  <_  M )  ->  ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N
)
67 elfz2nn0 9832 . 2  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  K )  e.  ( 0 ... N )  <->  ( (
( M  +  N
)  -  K )  e.  NN0  /\  N  e. 
NN0  /\  ( ( M  +  N )  -  K )  <_  N
) )
6847, 49, 66, 67syl3anbrc 1148 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 103    <-> wb 104    /\ w3a 945    e. wcel 1463   class class class wbr 3897  (class class class)co 5740   RRcr 7583   0cc0 7584    + caddc 7587    < clt 7764    <_ cle 7765    - cmin 7897   NN0cn0 8928   ZZcz 9005   ...cfz 9730
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 586  ax-in2 587  ax-io 681  ax-5 1406  ax-7 1407  ax-gen 1408  ax-ie1 1452  ax-ie2 1453  ax-8 1465  ax-10 1466  ax-11 1467  ax-i12 1468  ax-bndl 1469  ax-4 1470  ax-13 1474  ax-14 1475  ax-17 1489  ax-i9 1493  ax-ial 1497  ax-i5r 1498  ax-ext 2097  ax-sep 4014  ax-pow 4066  ax-pr 4099  ax-un 4323  ax-setind 4420  ax-cnex 7675  ax-resscn 7676  ax-1cn 7677  ax-1re 7678  ax-icn 7679  ax-addcl 7680  ax-addrcl 7681  ax-mulcl 7682  ax-addcom 7684  ax-addass 7686  ax-distr 7688  ax-i2m1 7689  ax-0lt1 7690  ax-0id 7692  ax-rnegex 7693  ax-cnre 7695  ax-pre-ltirr 7696  ax-pre-ltwlin 7697  ax-pre-lttrn 7698  ax-pre-ltadd 7700
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 946  df-3an 947  df-tru 1317  df-fal 1320  df-nf 1420  df-sb 1719  df-eu 1978  df-mo 1979  df-clab 2102  df-cleq 2108  df-clel 2111  df-nfc 2245  df-ne 2284  df-nel 2379  df-ral 2396  df-rex 2397  df-reu 2398  df-rab 2400  df-v 2660  df-sbc 2881  df-dif 3041  df-un 3043  df-in 3045  df-ss 3052  df-pw 3480  df-sn 3501  df-pr 3502  df-op 3504  df-uni 3705  df-int 3740  df-br 3898  df-opab 3958  df-mpt 3959  df-id 4183  df-xp 4513  df-rel 4514  df-cnv 4515  df-co 4516  df-dm 4517  df-rn 4518  df-res 4519  df-ima 4520  df-iota 5056  df-fun 5093  df-fn 5094  df-f 5095  df-fv 5099  df-riota 5696  df-ov 5743  df-oprab 5744  df-mpo 5745  df-pnf 7766  df-mnf 7767  df-xr 7768  df-ltxr 7769  df-le 7770  df-sub 7899  df-neg 7900  df-inn 8678  df-n0 8929  df-z 9006  df-uz 9276  df-fz 9731
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