Theorem fz0fzdiffz0 10251

Description: The difference of an integer in a finite set of sequential nonnegative integers and and an integer of a finite set of sequential integers with the same upper bound and the nonnegative integer as lower bound is a member of the finite set of sequential nonnegative integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 6-Jun-2018.)

Assertion

Ref	Expression
fz0fzdiffz0	|- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> ( K - M ) e. ( 0 ... N ) )

Proof of Theorem fz0fzdiffz0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fz0fzelfz0 10248	. . 3 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> K e. ( 0 ... N ) )
2		elfzle1 10148	. . . . . . 7 |- ( K e. ( M ... N ) -> M <_ K )
3	2	adantl 277	. . . . . 6 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> M <_ K )
4	3	adantl 277	. . . . 5 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> M <_ K )
5		elfznn0 10235	. . . . . . 7 |- ( M e. ( 0 ... N ) -> M e. NN0 )
6	5	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> M e. NN0 )
7		elfznn0 10235	. . . . . 6 |- ( K e. ( 0 ... N ) -> K e. NN0 )
8		nn0sub 9438	. . . . . 6 |- ( ( M e. NN0 /\ K e. NN0 ) -> ( M <_ K <-> ( K - M ) e. NN0 ) )
9	6, 7, 8	syl2anr 290	. . . . 5 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> ( M <_ K <-> ( K - M ) e. NN0 ) )
10	4, 9	mpbid 147	. . . 4 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> ( K - M ) e. NN0 )
11		elfz3nn0 10236	. . . . 5 |- ( K e. ( 0 ... N ) -> N e. NN0 )
12	11	adantr 276	. . . 4 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> N e. NN0 )
13		elfz2nn0 10233	. . . . . . 7 |- ( M e. ( 0 ... N ) <-> ( M e. NN0 /\ N e. NN0 /\ M <_ N ) )
14		elfz2 10136	. . . . . . . . . . 11 |- ( K e. ( M ... N ) <-> ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ ( M <_ K /\ K <_ N ) ) )
15		zsubcl 9412	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( K e. ZZ /\ M e. ZZ ) -> ( K - M ) e. ZZ )
16	15	zred 9494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( K e. ZZ /\ M e. ZZ ) -> ( K - M ) e. RR )
17	16	ancoms 268	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( M e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( K - M ) e. RR )
18	17	3adant2 1018	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( K - M ) e. RR )
19		zre 9375	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( K e. ZZ -> K e. RR )
20	19	3ad2ant3 1022	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> K e. RR )
21		zre 9375	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( N e. ZZ -> N e. RR )
22	21	3ad2ant2 1021	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> N e. RR )
23	18, 20, 22	3jca 1179	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( ( K - M ) e. RR /\ K e. RR /\ N e. RR ) )
24	23	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) -> ( ( K - M ) e. RR /\ K e. RR /\ N e. RR ) )
25	24	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) /\ K <_ N ) -> ( ( K - M ) e. RR /\ K e. RR /\ N e. RR ) )
26		nn0ge0 9319	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( M e. NN0 -> 0 <_ M )
27	26	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) -> 0 <_ M )
28		nn0re 9303	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( M e. NN0 -> M e. RR )
29		subge02 8550	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( K e. RR /\ M e. RR ) -> ( 0 <_ M <-> ( K - M ) <_ K ) )
30	20, 28, 29	syl2an 289	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) -> ( 0 <_ M <-> ( K - M ) <_ K ) )
31	27, 30	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) -> ( K - M ) <_ K )
32	31	anim1i 340	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) /\ K <_ N ) -> ( ( K - M ) <_ K /\ K <_ N ) )
33		letr 8154	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( K - M ) e. RR /\ K e. RR /\ N e. RR ) -> ( ( ( K - M ) <_ K /\ K <_ N ) -> ( K - M ) <_ N ) )
34	25, 32, 33	sylc 62	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ M e. NN0 ) /\ K <_ N ) -> ( K - M ) <_ N )
35	34	exp31 364	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( M e. NN0 -> ( K <_ N -> ( K - M ) <_ N ) ) )
36	35	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( N e. NN0 -> ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( M e. NN0 -> ( K <_ N -> ( K - M ) <_ N ) ) ) )
37	36	com14 88	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( K <_ N -> ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( M e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( K - M ) <_ N ) ) ) )
38	37	adantl 277	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( M <_ K /\ K <_ N ) -> ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) -> ( M e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( K - M ) <_ N ) ) ) )
39	38	impcom 125	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ K e. ZZ ) /\ ( M <_ K /\ K <_ N ) ) -> ( M e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( K - M ) <_ N ) ) )
40	14, 39	sylbi 121	. . . . . . . . . 10 |- ( K e. ( M ... N ) -> ( M e. NN0 -> ( N e. NN0 -> ( K - M ) <_ N ) ) )
41	40	com13 80	. . . . . . . . 9 |- ( N e. NN0 -> ( M e. NN0 -> ( K e. ( M ... N ) -> ( K - M ) <_ N ) ) )
42	41	impcom 125	. . . . . . . 8 |- ( ( M e. NN0 /\ N e. NN0 ) -> ( K e. ( M ... N ) -> ( K - M ) <_ N ) )
43	42	3adant3 1019	. . . . . . 7 |- ( ( M e. NN0 /\ N e. NN0 /\ M <_ N ) -> ( K e. ( M ... N ) -> ( K - M ) <_ N ) )
44	13, 43	sylbi 121	. . . . . 6 |- ( M e. ( 0 ... N ) -> ( K e. ( M ... N ) -> ( K - M ) <_ N ) )
45	44	imp 124	. . . . 5 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> ( K - M ) <_ N )
46	45	adantl 277	. . . 4 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> ( K - M ) <_ N )
47	10, 12, 46	3jca 1179	. . 3 |- ( ( K e. ( 0 ... N ) /\ ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) ) -> ( ( K - M ) e. NN0 /\ N e. NN0 /\ ( K - M ) <_ N ) )
48	1, 47	mpancom 422	. 2 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> ( ( K - M ) e. NN0 /\ N e. NN0 /\ ( K - M ) <_ N ) )
49		elfz2nn0 10233	. 2 |- ( ( K - M ) e. ( 0 ... N ) <-> ( ( K - M ) e. NN0 /\ N e. NN0 /\ ( K - M ) <_ N ) )
50	48, 49	sylibr 134	1 |- ( ( M e. ( 0 ... N ) /\ K e. ( M ... N ) ) -> ( K - M ) e. ( 0 ... N ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 980   e. wcel 2175   class class class wbr 4043  (class class class)co 5943   RRcr 7923   0cc0 7924   <_ cle 8107   - cmin 8242   NN0cn0 9294   ZZcz 9371   ...cfz 10129

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1469  ax-7 1470  ax-gen 1471  ax-ie1 1515  ax-ie2 1516  ax-8 1526  ax-10 1527  ax-11 1528  ax-i12 1529  ax-bndl 1531  ax-4 1532  ax-17 1548  ax-i9 1552  ax-ial 1556  ax-i5r 1557  ax-13 2177  ax-14 2178  ax-ext 2186  ax-sep 4161  ax-pow 4217  ax-pr 4252  ax-un 4479  ax-setind 4584  ax-cnex 8015  ax-resscn 8016  ax-1cn 8017  ax-1re 8018  ax-icn 8019  ax-addcl 8020  ax-addrcl 8021  ax-mulcl 8022  ax-addcom 8024  ax-addass 8026  ax-distr 8028  ax-i2m1 8029  ax-0lt1 8030  ax-0id 8032  ax-rnegex 8033  ax-cnre 8035  ax-pre-ltirr 8036  ax-pre-ltwlin 8037  ax-pre-lttrn 8038  ax-pre-ltadd 8040

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1375  df-fal 1378  df-nf 1483  df-sb 1785  df-eu 2056  df-mo 2057  df-clab 2191  df-cleq 2197  df-clel 2200  df-nfc 2336  df-ne 2376  df-nel 2471  df-ral 2488  df-rex 2489  df-reu 2490  df-rab 2492  df-v 2773  df-sbc 2998  df-dif 3167  df-un 3169  df-in 3171  df-ss 3178  df-pw 3617  df-sn 3638  df-pr 3639  df-op 3641  df-uni 3850  df-int 3885  df-br 4044  df-opab 4105  df-mpt 4106  df-id 4339  df-xp 4680  df-rel 4681  df-cnv 4682  df-co 4683  df-dm 4684  df-rn 4685  df-res 4686  df-ima 4687  df-iota 5231  df-fun 5272  df-fn 5273  df-f 5274  df-fv 5278  df-riota 5898  df-ov 5946  df-oprab 5947  df-mpo 5948  df-pnf 8108  df-mnf 8109  df-xr 8110  df-ltxr 8111  df-le 8112  df-sub 8244  df-neg 8245  df-inn 9036  df-n0 9295  df-z 9372  df-uz 9648  df-fz 10130

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