ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  uzennn GIF version

Theorem uzennn 10435
Description: An upper integer set is equinumerous to the set of natural numbers. (Contributed by Jim Kingdon, 30-Jul-2023.)
Assertion
Ref Expression
uzennn (𝑀 ∈ ℤ → (ℤ𝑀) ≈ ℕ)

Proof of Theorem uzennn
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-uz 9528 . . . . 5 = (𝑗 ∈ ℤ ↦ {𝑘 ∈ ℤ ∣ 𝑗𝑘})
2 zex 9261 . . . . . 6 ℤ ∈ V
32mptex 5742 . . . . 5 (𝑗 ∈ ℤ ↦ {𝑘 ∈ ℤ ∣ 𝑗𝑘}) ∈ V
41, 3eqeltri 2250 . . . 4 ∈ V
5 fvexg 5534 . . . 4 ((ℤ ∈ V ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (ℤ𝑀) ∈ V)
64, 5mpan 424 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → (ℤ𝑀) ∈ V)
7 nn0ex 9181 . . . 4 0 ∈ V
87a1i 9 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → ℕ0 ∈ V)
9 eluzelz 9536 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑥 ∈ ℤ)
109adantl 277 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑥 ∈ ℤ)
11 simpl 109 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑀 ∈ ℤ)
1210, 11zsubcld 9379 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑥𝑀) ∈ ℤ)
13 eluzle 9539 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀𝑥)
1413adantl 277 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑀𝑥)
1510zred 9374 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑥 ∈ ℝ)
1611zred 9374 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 𝑀 ∈ ℝ)
1715, 16subge0d 8491 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → (0 ≤ (𝑥𝑀) ↔ 𝑀𝑥))
1814, 17mpbird 167 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → 0 ≤ (𝑥𝑀))
19 elnn0z 9265 . . . . 5 ((𝑥𝑀) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑥𝑀) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (𝑥𝑀)))
2012, 18, 19sylanbrc 417 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ (ℤ𝑀)) → (𝑥𝑀) ∈ ℕ0)
2120ex 115 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑥𝑀) ∈ ℕ0))
22 simpl 109 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℤ)
23 nn0z 9272 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℤ)
2423adantl 277 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℤ)
2524, 22zaddcld 9378 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 + 𝑀) ∈ ℤ)
26 nn0ge0 9200 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑦)
2726adantl 277 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝑦)
2822zred 9374 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℝ)
2924zred 9374 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℝ)
3028, 29addge02d 8490 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (0 ≤ 𝑦𝑀 ≤ (𝑦 + 𝑀)))
3127, 30mpbid 147 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑀 ≤ (𝑦 + 𝑀))
32 eluz2 9533 . . . . 5 ((𝑦 + 𝑀) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑦 + 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ (𝑦 + 𝑀)))
3322, 25, 31, 32syl3anbrc 1181 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑦 + 𝑀) ∈ (ℤ𝑀))
3433ex 115 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦 + 𝑀) ∈ (ℤ𝑀)))
359ad2antrl 490 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑥 ∈ ℤ)
3635zcnd 9375 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑥 ∈ ℂ)
37 simpl 109 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑀 ∈ ℤ)
3837zcnd 9375 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑀 ∈ ℂ)
39 simprr 531 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑦 ∈ ℕ0)
4039nn0cnd 9230 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → 𝑦 ∈ ℂ)
4136, 38, 40subadd2d 8286 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → ((𝑥𝑀) = 𝑦 ↔ (𝑦 + 𝑀) = 𝑥))
42 bicom 140 . . . . . 6 (((𝑥𝑀) = 𝑦 ↔ (𝑦 + 𝑀) = 𝑥) ↔ ((𝑦 + 𝑀) = 𝑥 ↔ (𝑥𝑀) = 𝑦))
43 eqcom 2179 . . . . . . 7 ((𝑦 + 𝑀) = 𝑥𝑥 = (𝑦 + 𝑀))
44 eqcom 2179 . . . . . . 7 ((𝑥𝑀) = 𝑦𝑦 = (𝑥𝑀))
4543, 44bibi12i 229 . . . . . 6 (((𝑦 + 𝑀) = 𝑥 ↔ (𝑥𝑀) = 𝑦) ↔ (𝑥 = (𝑦 + 𝑀) ↔ 𝑦 = (𝑥𝑀)))
4642, 45bitri 184 . . . . 5 (((𝑥𝑀) = 𝑦 ↔ (𝑦 + 𝑀) = 𝑥) ↔ (𝑥 = (𝑦 + 𝑀) ↔ 𝑦 = (𝑥𝑀)))
4741, 46sylib 122 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0)) → (𝑥 = (𝑦 + 𝑀) ↔ 𝑦 = (𝑥𝑀)))
4847ex 115 . . 3 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 = (𝑦 + 𝑀) ↔ 𝑦 = (𝑥𝑀))))
496, 8, 21, 34, 48en3d 6768 . 2 (𝑀 ∈ ℤ → (ℤ𝑀) ≈ ℕ0)
50 nn0ennn 10432 . 2 0 ≈ ℕ
51 entr 6783 . 2 (((ℤ𝑀) ≈ ℕ0 ∧ ℕ0 ≈ ℕ) → (ℤ𝑀) ≈ ℕ)
5249, 50, 51sylancl 413 1 (𝑀 ∈ ℤ → (ℤ𝑀) ≈ ℕ)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1353  wcel 2148  {crab 2459  Vcvv 2737   class class class wbr 4003  cmpt 4064  cfv 5216  (class class class)co 5874  cen 6737  0cc0 7810   + caddc 7813  cle 7992  cmin 8127  cn 8918  0cn0 9175  cz 9252  cuz 9527
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4118  ax-sep 4121  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-addcom 7910  ax-addass 7912  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-ltadd 7926
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-id 4293  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-er 6534  df-en 6740  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-inn 8919  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528
This theorem is referenced by:  exmidunben  12426
  Copyright terms: Public domain W3C validator