Theorem nn01to3 9436

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 983	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 1 ≤ 𝑁)
2		simp1 982	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℕ0)
3		1z 9104	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℤ
4		nn0z 9098	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
5		zleloe 9125	. . . . . . . . 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 9017	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 1 ∈ ℕ0
10		nn0ltp1le 9140	. . . . . . . . . . 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 8803	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 = (1 + 1)
13	12	breq1i 3944	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 ≤ 𝑁 ↔ (1 + 1) ≤ 𝑁)
14	11, 13	syl6bbr 197	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (1 < 𝑁 ↔ 2 ≤ 𝑁))
15		2z 9106	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℤ
16		zleloe 9125	. . . . . . . . . 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 966	. . 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 1151	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 1 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
29	28	eqcoms 2143	. . . 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 1152	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 2 → (𝑁 = 1 ∨ 𝑁 = 2 ∨ 𝑁 = 3))
32	31	eqcoms 2143	. . . 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 984	. . . . . 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 9018	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℕ0
37		nn0ltp1le 9140	. . . . . . . 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 8804	. . . . . . . 8 ⊢ 3 = (2 + 1)
40	39	breq1i 3944	. . . . . . 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 9055	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 1 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 3) → 𝑁 ∈ ℝ)
44		3re 8818	. . . . . 6 ⊢ 3 ∈ ℝ
45		letri3 7869	. . . . . 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 1153	. . . 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 1283	. 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 962   ∧ w3a 963   = wceq 1332   ∈ wcel 1481   class class class wbr 3937  (class class class)co 5782  ℝcr 7643  1c1 7645   + caddc 7647   < clt 7824   ≤ cle 7825  2c2 8795  3c3 8796  ℕ₀cn0 9001  ℤcz 9078

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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-addcom 7744  ax-addass 7746  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-br 3938  df-opab 3998  df-id 4223  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-inn 8745  df-2 8803  df-3 8804  df-n0 9002  df-z 9079

This theorem is referenced by: (None)