Theorem nn01to3 9409

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 982	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 1 ≤ 𝑁)
2		simp1 981	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3		1z 9080	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℤ
4		nn0z 9074	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
5		zleloe 9101	. . . . . . . . 9 ⊢ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑁 ↔ (1 < 𝑁 ∨ 1 = 𝑁)))
6	3, 4, 5	sylancr 410	. . . . . . . 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 8993	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℕ0
10		nn0ltp1le 9116	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((1 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (1 < 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁))
11	9, 10	mpan 420	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁))
12		df-2 8779	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 = (1 + 1)
13	12	breq1i 3936	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 ≤ 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁)
14	11, 13	syl6bbr 197	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ 2 ≤ 𝑁))
15		2z 9082	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
16		zleloe 9101	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (2 ≤ 𝑁 ↔ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
17	15, 4, 16	sylancr 410	. . . . . . . . 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 780	. . . . . . 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 718	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → (1 = 𝑁 ∨ (2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁)))
23		orcom 717	. . . . 5 ⊢ ((2 < 𝑁 ∨ 2 = 𝑁) ↔ (2 = 𝑁 ∨ 2 < 𝑁))
24	23	orbi2i 751	. . . 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 965	. . 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 1150	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 1 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
29	28	eqcoms 2142	. . . 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 1151	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 2 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
32	31	eqcoms 2142	. . . 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 983	. . . . . 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 8994	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℕ0
37		nn0ltp1le 9116	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (2 < 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁))
38	36, 37	mpan 420	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (2 < 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁))
39		df-3 8780	. . . . . . . 8 ⊢ 3 = (2 + 1)
40	39	breq1i 3936	. . . . . . 7 ⊢ (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 + 1) ≤ 𝑁)
41	38, 40	syl6bbr 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 9031	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℝ)
44		3re 8794	. . . . . 6 ⊢ 3 ∈ ℝ
45		letri3 7845	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℝ) → (𝑁 = 3 ↔ (𝑁 ≤ 3 ∧ 3 ≤ 𝑁)))
46	43, 44, 45	sylancl 409	. . . . 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 1152	. . . 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 1282	. 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 697   ∨ w3o 961   ∧ w3a 962   = wceq 1331   ∈ wcel 1480   class class class wbr 3929  (class class class)co 5774  ℝcr 7619  1c1 7621   + caddc 7623   < clt 7800   ≤ cle 7801  2c2 8771  3c3 8772  ℕ₀cn0 8977  ℤcz 9054

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 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-addcom 7720  ax-addass 7722  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736

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 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-br 3930  df-opab 3990  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-n0 8978  df-z 9055

This theorem is referenced by: (None)