Theorem nn01to3 9555

Description: A (nonnegative) integer between 1 and 3 must be 1, 2 or 3. (Contributed by Alexander van der Vekens, 13-Sep-2018.)

Assertion

Ref	Expression
nn01to3	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))

Proof of Theorem nn01to3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 988	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 1 ≤ 𝑁)
2		simp1 987	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3		1z 9217	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℤ
4		nn0z 9211	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
5		zleloe 9238	. . . . . . . . 9 ⊢ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑁 ↔ (1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁)))
6	3, 4, 5	sylancr 411	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 ≤ 𝑁 ↔ (1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁)))
7	2, 6	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 ≤ 𝑁 ↔ (1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁)))
8	1, 7	mpbid 146	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁))
9		1nn0 9130	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℕ0
10		nn0ltp1le 9253	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (1 < 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁))
11	9, 10	mpan 421	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁))
12		df-2 8916	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 = (1 + 1)
13	12	breq1i 3989	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 ≤ 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁)
14	11, 13	bitr4di 197	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ 2 ≤ 𝑁))
15		2z 9219	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
16		zleloe 9238	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (2 ≤ 𝑁 ↔ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
17	15, 4, 16	sylancr 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 ≤ 𝑁 ↔ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
18	14, 17	bitrd 187	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
19	18	orbi1d 781	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁) ↔ ((2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁) ∨ 1 = 𝑁)))
20	2, 19	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → ((1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁) ↔ ((2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁) ∨ 1 = 𝑁)))
21	8, 20	mpbid 146	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → ((2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁) ∨ 1 = 𝑁))
22	21	orcomd 719	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 = 𝑁 ∨ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
23		orcom 718	. . . . 5 ⊢ ((2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁) ↔ (2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁))
24	23	orbi2i 752	. . . 4 ⊢ ((1 = 𝑁 ∨ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)) ↔ (1 = 𝑁 ∨ (2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁)))
25	22, 24	sylib 121	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 = 𝑁 ∨ (2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁)))
26		3orass 971	. . 3 ⊢ ((1 = 𝑁 ∨ 2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁) ↔ (1 = 𝑁 ∨ (2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁)))
27	25, 26	sylibr 133	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 = 𝑁 ∨ 2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁))
28		3mix1 1156	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 1 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
29	28	eqcoms 2168	. . . 4 ⊢ (1 = 𝑁 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
30	29	a1i 9	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 = 𝑁 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3)))
31		3mix2 1157	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 2 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
32	31	eqcoms 2168	. . . 4 ⊢ (2 = 𝑁 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
33	32	a1i 9	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (2 = 𝑁 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3)))
34		simp3 989	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ≤ 3)
35	34	biantrurd 303	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (3 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁)))
36		2nn0 9131	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℕ0
37		nn0ltp1le 9253	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 < 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁))
38	36, 37	mpan 421	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 < 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁))
39		df-3 8917	. . . . . . . 8 ⊢ 3 = (2 + 1)
40	39	breq1i 3989	. . . . . . 7 ⊢ (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁)
41	38, 40	bitr4di 197	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 < 𝑁 ↔ 3 ≤ 𝑁))
42	2, 41	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (2 < 𝑁 ↔ 3 ≤ 𝑁))
43	2	nn0red 9168	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℝ)
44		3re 8931	. . . . . 6 ⊢ 3 ∈ ℝ
45		letri3 7979	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → (𝑁 = 3 ↔ (𝑁 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁)))
46	43, 44, 45	sylancl 410	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (𝑁 = 3 ↔ (𝑁 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁)))
47	35, 42, 46	3bitr4d 219	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (2 < 𝑁 ↔ 𝑁 = 3))
48		3mix3 1158	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 3 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
49	47, 48	syl6bi 162	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (2 < 𝑁 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3)))
50	30, 33, 49	3jaod 1294	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → ((1 = 𝑁 ∨ 2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁) → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3)))
51	27, 50	mpd 13	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   ∨ w3o 967   ∧ w3a 968   = wceq 1343   ∈ wcel 2136   class class class wbr 3982  (class class class)co 5842  ℝcr 7752  1c1 7754   + caddc 7756   < clt 7933   ≤ cle 7934  2c2 8908  3c3 8909  ℕ₀cn0 9114  ℤcz 9191

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-addcom 7853  ax-addass 7855  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-br 3983  df-opab 4044  df-id 4271  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-n0 9115  df-z 9192

This theorem is referenced by: (None)