Theorem uzaddcl 9781

Description: Addition closure law for an upper set of integers. (Contributed by NM, 4-Jun-2006.)

Assertion

Ref	Expression
uzaddcl	⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝑁 + 𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝑀))

Proof of Theorem uzaddcl

Dummy variables 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 6009	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 0 → (𝑁 + 𝑗) = (𝑁 + 0))
2	1	eleq1d 2298	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 0 → ((𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑁 + 0) ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
3	2	imbi2d 230	. . 3 ⊢ (𝑗 = 0 → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ↔ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 0) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
4		oveq2 6009	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑁 + 𝑗) = (𝑁 + 𝑘))
5	4	eleq1d 2298	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
6	5	imbi2d 230	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ↔ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
7		oveq2 6009	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → (𝑁 + 𝑗) = (𝑁 + (𝑘 + 1)))
8	7	eleq1d 2298	. . . 4 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑁 + (𝑘 + 1)) ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
9	8	imbi2d 230	. . 3 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ↔ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + (𝑘 + 1)) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
10		oveq2 6009	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝐾 → (𝑁 + 𝑗) = (𝑁 + 𝐾))
11	10	eleq1d 2298	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 𝐾 → ((𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑁 + 𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
12	11	imbi2d 230	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝐾 → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑗) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ↔ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
13		eluzelcn 9733	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
14	13	addridd 8295	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 0) = 𝑁)
15	14	eleq1d 2298	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝑁 + 0) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
16	15	ibir 177	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 0) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
17		nn0cn 9379	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → 𝑘 ∈ ℂ)
18		ax-1cn 8092	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ∈ ℂ
19		addass 8129	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) = (𝑁 + (𝑘 + 1)))
20	18, 19	mp3an3 1360	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) = (𝑁 + (𝑘 + 1)))
21	13, 17, 20	syl2anr 290	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) = (𝑁 + (𝑘 + 1)))
22	21	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ∧ (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) = (𝑁 + (𝑘 + 1)))
23		peano2uz 9778	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
24	23	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ∧ (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → ((𝑁 + 𝑘) + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
25	22, 24	eqeltrrd 2307	. . . . 5 ⊢ (((𝑘 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) ∧ (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → (𝑁 + (𝑘 + 1)) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
26	25	exp31 364	. . . 4 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + (𝑘 + 1)) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
27	26	a2d 26	. . 3 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝑘) ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + (𝑘 + 1)) ∈ (ℤ≥‘𝑀))))
28	3, 6, 9, 12, 16, 27	nn0ind 9561	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 → (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 + 𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝑀)))
29	28	impcom 125	1 ⊢ ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝑁 + 𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ‘cfv 5318  (class class class)co 6001  ℂcc 7997  0cc0 7999  1c1 8000   + caddc 8002  ℕ₀cn0 9369  ℤ_≥cuz 9722

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-cnex 8090  ax-resscn 8091  ax-1cn 8092  ax-1re 8093  ax-icn 8094  ax-addcl 8095  ax-addrcl 8096  ax-mulcl 8097  ax-addcom 8099  ax-addass 8101  ax-distr 8103  ax-i2m1 8104  ax-0lt1 8105  ax-0id 8107  ax-rnegex 8108  ax-cnre 8110  ax-pre-ltirr 8111  ax-pre-ltwlin 8112  ax-pre-lttrn 8113  ax-pre-ltadd 8115

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-id 4384  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-fv 5326  df-riota 5954  df-ov 6004  df-oprab 6005  df-mpo 6006  df-pnf 8183  df-mnf 8184  df-xr 8185  df-ltxr 8186  df-le 8187  df-sub 8319  df-neg 8320  df-inn 9111  df-n0 9370  df-z 9447  df-uz 9723

This theorem is referenced by:  elfz0add  10316  zpnn0elfzo  10413  ccatass  11143  ccatrn  11144  swrdccat2  11203  pfxccat1  11234  mertenslemi1  12046  eftlub  12201