| Step | Hyp | Ref
 | Expression | 
| 1 |   | nn0seqcvgd.2 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑁 = (𝐹‘0)) | 
| 2 |   | nn0seqcvgd.1 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝐹:ℕ0⟶ℕ0) | 
| 3 |   | 0nn0 9264 | 
. . . . . . 7
⊢ 0 ∈
ℕ0 | 
| 4 |   | ffvelcdm 5695 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝐹:ℕ0⟶ℕ0
∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝐹‘0) ∈
ℕ0) | 
| 5 | 2, 3, 4 | sylancl 413 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) ∈
ℕ0) | 
| 6 | 1, 5 | eqeltrd 2273 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈
ℕ0) | 
| 7 | 6 | nn0red 9303 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ) | 
| 8 | 7 | leidd 8541 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑁 ≤ 𝑁) | 
| 9 |   | fveq2 5558 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 0 → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘0)) | 
| 10 |   | oveq2 5930 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 0 → (𝑁 − 𝑚) = (𝑁 − 0)) | 
| 11 | 9, 10 | breq12d 4046 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝑚 = 0 → ((𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚) ↔ (𝐹‘0) ≤ (𝑁 − 0))) | 
| 12 | 11 | imbi2d 230 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑚 = 0 → ((𝜑 → (𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚)) ↔ (𝜑 → (𝐹‘0) ≤ (𝑁 − 0)))) | 
| 13 |   | fveq2 5558 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 𝑘 → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘𝑘)) | 
| 14 |   | oveq2 5930 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 𝑘 → (𝑁 − 𝑚) = (𝑁 − 𝑘)) | 
| 15 | 13, 14 | breq12d 4046 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝑚 = 𝑘 → ((𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚) ↔ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘))) | 
| 16 | 15 | imbi2d 230 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑚 = 𝑘 → ((𝜑 → (𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚)) ↔ (𝜑 → (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)))) | 
| 17 |   | fveq2 5558 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = (𝑘 + 1) → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘(𝑘 + 1))) | 
| 18 |   | oveq2 5930 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = (𝑘 + 1) → (𝑁 − 𝑚) = (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 19 | 17, 18 | breq12d 4046 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝑚 = (𝑘 + 1) → ((𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 20 | 19 | imbi2d 230 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑚 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚)) ↔ (𝜑 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))))) | 
| 21 |   | fveq2 5558 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 𝑁 → (𝐹‘𝑚) = (𝐹‘𝑁)) | 
| 22 |   | oveq2 5930 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑚 = 𝑁 → (𝑁 − 𝑚) = (𝑁 − 𝑁)) | 
| 23 | 21, 22 | breq12d 4046 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝑚 = 𝑁 → ((𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚) ↔ (𝐹‘𝑁) ≤ (𝑁 − 𝑁))) | 
| 24 | 23 | imbi2d 230 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑚 = 𝑁 → ((𝜑 → (𝐹‘𝑚) ≤ (𝑁 − 𝑚)) ↔ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ (𝑁 − 𝑁)))) | 
| 25 | 1, 8 | eqbrtrrd 4057 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) ≤ 𝑁) | 
| 26 | 7 | recnd 8055 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ) | 
| 27 | 26 | subid1d 8326 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 0) = 𝑁) | 
| 28 | 25, 27 | breqtrrd 4061 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) ≤ (𝑁 − 0)) | 
| 29 | 28 | a1i 9 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ (𝜑 → (𝐹‘0) ≤ (𝑁 − 0))) | 
| 30 |   | nn0re 9258 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑘 ∈ ℕ0
→ 𝑘 ∈
ℝ) | 
| 31 |   | posdif 8482 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑘 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑘 < 𝑁 ↔ 0 < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 32 | 30, 7, 31 | syl2anr 290 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 < 𝑁 ↔ 0 < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 33 | 32 | adantr 276 | 
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → (𝑘 < 𝑁 ↔ 0 < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 34 |   | breq1 4036 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0 → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ 0 < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 35 | 34 | adantl 277 | 
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ 0 < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 36 |   | peano2nn0 9289 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ (𝑘 ∈ ℕ0
→ (𝑘 + 1) ∈
ℕ0) | 
| 37 |   | ffvelcdm 5695 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝐹:ℕ0⟶ℕ0
∧ (𝑘 + 1) ∈
ℕ0) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈
ℕ0) | 
| 38 | 2, 36, 37 | syl2an 289 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈
ℕ0) | 
| 39 | 38 | nn0zd 9446 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ) | 
| 40 | 6 | nn0zd 9446 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ) | 
| 41 |   | nn0z 9346 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝑘 ∈ ℕ0
→ 𝑘 ∈
ℤ) | 
| 42 |   | zsubcl 9367 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ) | 
| 43 | 40, 41, 42 | syl2an 289 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ) | 
| 44 |   | zltlem1 9383 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 𝑘) ∈ ℤ) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ ((𝑁 − 𝑘) − 1))) | 
| 45 | 39, 43, 44 | syl2anc 411 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ ((𝑁 − 𝑘) − 1))) | 
| 46 |   | nn0cn 9259 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝑘 ∈ ℕ0
→ 𝑘 ∈
ℂ) | 
| 47 |   | ax-1cn 7972 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ 1 ∈
ℂ | 
| 48 |   | subsub4 8259 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈
ℂ) → ((𝑁 −
𝑘) − 1) = (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 49 | 47, 48 | mp3an3 1337 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 𝑘) − 1) = (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 50 | 26, 46, 49 | syl2an 289 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑁 − 𝑘) − 1) = (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 51 | 50 | breq2d 4045 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ ((𝑁 − 𝑘) − 1) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 52 | 45, 51 | bitrd 188 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 53 | 52 | adantr 276 | 
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘) ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 54 | 33, 35, 53 | 3bitr2d 216 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → (𝑘 < 𝑁 ↔ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 55 | 54 | biimpa 296 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 56 | 55 | an32s 568 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))) | 
| 57 | 56 | a1d 22 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) → ((𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 58 |   | nn0seqcvgd.3 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝐹‘𝑘))) | 
| 59 | 38 | nn0red 9303 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ) | 
| 60 | 2 | ffvelcdmda 5697 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑘) ∈
ℕ0) | 
| 61 | 60 | nn0red 9303 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ) | 
| 62 | 43 | zred 9448 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ) | 
| 63 |   | ltletr 8116 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℝ ∧ (𝐹‘𝑘) ∈ ℝ ∧ (𝑁 − 𝑘) ∈ ℝ) → (((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝐹‘𝑘) ∧ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 64 | 59, 61, 62, 63 | syl3anc 1249 | 
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝐹‘𝑘) ∧ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝑁 − 𝑘))) | 
| 65 | 64, 52 | sylibd 149 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐹‘(𝑘 + 1)) < (𝐹‘𝑘) ∧ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 66 | 58, 65 | syland 293 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0 ∧ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 67 | 66 | adantr 276 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0 ∧ (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 68 | 67 | expdimp 259 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) ∧ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0) → ((𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 69 | 39 | adantr 276 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ) | 
| 70 |   | 0zd 9338 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → 0 ∈ ℤ) | 
| 71 |   | zdceq 9401 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ)
→ DECID (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) | 
| 72 | 69, 70, 71 | syl2anc 411 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → DECID (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0) | 
| 73 |   | dcne 2378 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢
(DECID (𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0 ↔ ((𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0 ∨ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0)) | 
| 74 | 72, 73 | sylib 122 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → ((𝐹‘(𝑘 + 1)) = 0 ∨ (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≠ 0)) | 
| 75 | 57, 68, 74 | mpjaodan 799 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 < 𝑁) → ((𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 76 | 75 | anasss 399 | 
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑘 < 𝑁)) → ((𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1)))) | 
| 77 | 76 | expcom 116 | 
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0
∧ 𝑘 < 𝑁) → (𝜑 → ((𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))))) | 
| 78 | 77 | a2d 26 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0
∧ 𝑘 < 𝑁) → ((𝜑 → (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝜑 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))))) | 
| 79 | 78 | 3adant1 1017 | 
. . . . . 6
⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0
∧ 𝑘 ∈
ℕ0 ∧ 𝑘
< 𝑁) → ((𝜑 → (𝐹‘𝑘) ≤ (𝑁 − 𝑘)) → (𝜑 → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ≤ (𝑁 − (𝑘 + 1))))) | 
| 80 | 12, 16, 20, 24, 29, 79 | fnn0ind 9442 | 
. . . . 5
⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0
∧ 𝑁 ∈
ℕ0 ∧ 𝑁
≤ 𝑁) → (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ (𝑁 − 𝑁))) | 
| 81 | 6, 6, 8, 80 | syl3anc 1249 | 
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ (𝑁 − 𝑁))) | 
| 82 | 81 | pm2.43i 49 | 
. . 3
⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ (𝑁 − 𝑁)) | 
| 83 | 26 | subidd 8325 | 
. . 3
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑁) = 0) | 
| 84 | 82, 83 | breqtrd 4059 | 
. 2
⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ≤ 0) | 
| 85 | 2, 6 | ffvelcdmd 5698 | 
. . 3
⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ∈
ℕ0) | 
| 86 | 85 | nn0ge0d 9305 | 
. 2
⊢ (𝜑 → 0 ≤ (𝐹‘𝑁)) | 
| 87 | 85 | nn0red 9303 | 
. . 3
⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ∈ ℝ) | 
| 88 |   | 0re 8026 | 
. . 3
⊢ 0 ∈
ℝ | 
| 89 |   | letri3 8107 | 
. . 3
⊢ (((𝐹‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ)
→ ((𝐹‘𝑁) = 0 ↔ ((𝐹‘𝑁) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝑁)))) | 
| 90 | 87, 88, 89 | sylancl 413 | 
. 2
⊢ (𝜑 → ((𝐹‘𝑁) = 0 ↔ ((𝐹‘𝑁) ≤ 0 ∧ 0 ≤ (𝐹‘𝑁)))) | 
| 91 | 84, 86, 90 | mpbir2and 946 | 
1
⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) = 0) |