Theorem uzsubsubfz 9820

Description: Membership of an integer greater than L decreased by ( L - M ) in an M based finite set of sequential integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Sep-2018.)

Assertion

Ref	Expression
uzsubsubfz	|- ( ( L e. ( ZZ>= ` M ) /\ N e. ( ZZ>= ` L ) ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) )

Proof of Theorem uzsubsubfz

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eluz2 9325	. . 3 |- ( L e. ( ZZ>= ` M ) <-> ( M e. ZZ /\ L e. ZZ /\ M <_ L ) )
2		eluz2 9325	. . . 4 |- ( N e. ( ZZ>= ` L ) <-> ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) )
3		simpr 109	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ M e. ZZ ) -> M e. ZZ )
4		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> N e. ZZ )
5	4	adantr 274	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ M e. ZZ ) -> N e. ZZ )
6		zsubcl 9088	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( L e. ZZ /\ M e. ZZ ) -> ( L - M ) e. ZZ )
7	6	adantlr 468	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ M e. ZZ ) -> ( L - M ) e. ZZ )
8	5, 7	zsubcld 9171	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ M e. ZZ ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ZZ )
9	3, 5, 8	3jca 1161	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ M e. ZZ ) -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) )
10	9	ex 114	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( M e. ZZ -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) ) )
11	10	3adant3 1001	. . . . . . . . . 10 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( M e. ZZ -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) ) )
12	11	com12 30	. . . . . . . . 9 |- ( M e. ZZ -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) ) )
13	12	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) ) )
14	13	imp 123	. . . . . . 7 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) )
15		zre 9051	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( N e. ZZ -> N e. RR )
16	15	adantl 275	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> N e. RR )
17	16	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ ( M e. ZZ /\ M <_ L ) ) -> N e. RR )
18		zre 9051	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( L e. ZZ -> L e. RR )
19	18	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> L e. RR )
20	19	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ ( M e. ZZ /\ M <_ L ) ) -> L e. RR )
21	17, 20	subge0d 8290	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) /\ ( M e. ZZ /\ M <_ L ) ) -> ( 0 <_ ( N - L ) <-> L <_ N ) )
22	21	exbiri 379	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> ( L <_ N -> 0 <_ ( N - L ) ) ) )
23	22	com23 78	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( L <_ N -> ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> 0 <_ ( N - L ) ) ) )
24	23	3impia 1178	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> 0 <_ ( N - L ) ) )
25	24	impcom 124	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> 0 <_ ( N - L ) )
26		zre 9051	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( M e. ZZ -> M e. RR )
27	26	adantr 274	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> M e. RR )
28	27	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> M e. RR )
29		resubcl 8019	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( N e. RR /\ L e. RR ) -> ( N - L ) e. RR )
30	15, 18, 29	syl2anr 288	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( N - L ) e. RR )
31	30	3adant3 1001	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( N - L ) e. RR )
32	31	adantl 275	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( N - L ) e. RR )
33	28, 32	addge02d 8289	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( 0 <_ ( N - L ) <-> M <_ ( ( N - L ) + M ) ) )
34	25, 33	mpbid 146	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> M <_ ( ( N - L ) + M ) )
35		zcn 9052	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. ZZ -> N e. CC )
36	35	3ad2ant2 1003	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> N e. CC )
37	36	adantl 275	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> N e. CC )
38		zcn 9052	. . . . . . . . . . . 12 |- ( L e. ZZ -> L e. CC )
39	38	3ad2ant1 1002	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> L e. CC )
40	39	adantl 275	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> L e. CC )
41		zcn 9052	. . . . . . . . . . . 12 |- ( M e. ZZ -> M e. CC )
42	41	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> M e. CC )
43	42	adantr 274	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> M e. CC )
44	37, 40, 43	subsubd 8094	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( N - ( L - M ) ) = ( ( N - L ) + M ) )
45	34, 44	breqtrrd 3951	. . . . . . . 8 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> M <_ ( N - ( L - M ) ) )
46	18	3ad2ant1 1002	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> L e. RR )
47		subge0 8230	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( L e. RR /\ M e. RR ) -> ( 0 <_ ( L - M ) <-> M <_ L ) )
48	46, 26, 47	syl2anr 288	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( M e. ZZ /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( 0 <_ ( L - M ) <-> M <_ L ) )
49	48	exbiri 379	. . . . . . . . . . 11 |- ( M e. ZZ -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( M <_ L -> 0 <_ ( L - M ) ) ) )
50	49	com23 78	. . . . . . . . . 10 |- ( M e. ZZ -> ( M <_ L -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> 0 <_ ( L - M ) ) ) )
51	50	imp31 254	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> 0 <_ ( L - M ) )
52	15	3ad2ant2 1003	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> N e. RR )
53	52	adantl 275	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> N e. RR )
54		resubcl 8019	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( L e. RR /\ M e. RR ) -> ( L - M ) e. RR )
55	46, 27, 54	syl2anr 288	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( L - M ) e. RR )
56	53, 55	subge02d 8292	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( 0 <_ ( L - M ) <-> ( N - ( L - M ) ) <_ N ) )
57	51, 56	mpbid 146	. . . . . . . 8 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( N - ( L - M ) ) <_ N )
58	45, 57	jca 304	. . . . . . 7 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( M <_ ( N - ( L - M ) ) /\ ( N - ( L - M ) ) <_ N ) )
59		elfz2 9790	. . . . . . 7 |- ( ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) <-> ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ ( N - ( L - M ) ) e. ZZ ) /\ ( M <_ ( N - ( L - M ) ) /\ ( N - ( L - M ) ) <_ N ) ) )
60	14, 58, 59	sylanbrc 413	. . . . . 6 |- ( ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) /\ ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) )
61	60	ex 114	. . . . 5 |- ( ( M e. ZZ /\ M <_ L ) -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) ) )
62	61	3adant2 1000	. . . 4 |- ( ( M e. ZZ /\ L e. ZZ /\ M <_ L ) -> ( ( L e. ZZ /\ N e. ZZ /\ L <_ N ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) ) )
63	2, 62	syl5bi 151	. . 3 |- ( ( M e. ZZ /\ L e. ZZ /\ M <_ L ) -> ( N e. ( ZZ>= ` L ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) ) )
64	1, 63	sylbi 120	. 2 |- ( L e. ( ZZ>= ` M ) -> ( N e. ( ZZ>= ` L ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) ) )
65	64	imp 123	1 |- ( ( L e. ( ZZ>= ` M ) /\ N e. ( ZZ>= ` L ) ) -> ( N - ( L - M ) ) e. ( M ... N ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 962   e. wcel 1480   class class class wbr 3924   ` cfv 5118  (class class class)co 5767   CCcc 7611   RRcr 7612   0cc0 7613   + caddc 7616   <_ cle 7794   - cmin 7926   ZZcz 9047   ZZ>=cuz 9319   ...cfz 9783

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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2119  ax-sep 4041  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350  ax-setind 4447  ax-cnex 7704  ax-resscn 7705  ax-1cn 7706  ax-1re 7707  ax-icn 7708  ax-addcl 7709  ax-addrcl 7710  ax-mulcl 7711  ax-addcom 7713  ax-addass 7715  ax-distr 7717  ax-i2m1 7718  ax-0lt1 7719  ax-0id 7721  ax-rnegex 7722  ax-cnre 7724  ax-pre-ltirr 7725  ax-pre-ltwlin 7726  ax-pre-lttrn 7727  ax-pre-ltadd 7729

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ne 2307  df-nel 2402  df-ral 2419  df-rex 2420  df-reu 2421  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-dif 3068  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-int 3767  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-id 4210  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-fv 5126  df-riota 5723  df-ov 5770  df-oprab 5771  df-mpo 5772  df-pnf 7795  df-mnf 7796  df-xr 7797  df-ltxr 7798  df-le 7799  df-sub 7928  df-neg 7929  df-inn 8714  df-n0 8971  df-z 9048  df-uz 9320  df-fz 9784

This theorem is referenced by:  uzsubsubfz1  9821