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Theorem uzsubsubfz 9834
Description: Membership of an integer greater than L decreased by ( L - M ) in an M based finite set of sequential integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Sep-2018.)
Assertion
Ref Expression
uzsubsubfz ((𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝐿)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))

Proof of Theorem uzsubsubfz
StepHypRef Expression
1 eluz2 9339 . . 3 (𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿))
2 eluz2 9339 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) ↔ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁))
3 simpr 109 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
4 simpr 109 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
54adantr 274 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
6 zsubcl 9102 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
76adantlr 468 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
85, 7zsubcld 9185 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)
93, 5, 83jca 1161 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ))
109ex 114 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
11103adant3 1001 . . . . . . . . . 10 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1211com12 30 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1312adantr 274 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1413imp 123 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ))
15 zre 9065 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
1615adantl 275 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
1716adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → 𝑁 ∈ ℝ)
18 zre 9065 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐿 ∈ ℤ → 𝐿 ∈ ℝ)
1918adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝐿 ∈ ℝ)
2019adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → 𝐿 ∈ ℝ)
2117, 20subge0d 8304 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → (0 ≤ (𝑁𝐿) ↔ 𝐿𝑁))
2221exbiri 379 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → (𝐿𝑁 → 0 ≤ (𝑁𝐿))))
2322com23 78 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐿𝑁 → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 0 ≤ (𝑁𝐿))))
24233impia 1178 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 0 ≤ (𝑁𝐿)))
2524impcom 124 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 0 ≤ (𝑁𝐿))
26 zre 9065 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
2726adantr 274 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 𝑀 ∈ ℝ)
2827adantr 274 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
29 resubcl 8033 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐿 ∈ ℝ) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3015, 18, 29syl2anr 288 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
31303adant3 1001 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3231adantl 275 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3328, 32addge02d 8303 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝑁𝐿) ↔ 𝑀 ≤ ((𝑁𝐿) + 𝑀)))
3425, 33mpbid 146 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ≤ ((𝑁𝐿) + 𝑀))
35 zcn 9066 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
36353ad2ant2 1003 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝑁 ∈ ℂ)
3736adantl 275 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑁 ∈ ℂ)
38 zcn 9066 . . . . . . . . . . . 12 (𝐿 ∈ ℤ → 𝐿 ∈ ℂ)
39383ad2ant1 1002 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝐿 ∈ ℂ)
4039adantl 275 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝐿 ∈ ℂ)
41 zcn 9066 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
4241adantr 274 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 𝑀 ∈ ℂ)
4342adantr 274 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ∈ ℂ)
4437, 40, 43subsubd 8108 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) = ((𝑁𝐿) + 𝑀))
4534, 44breqtrrd 3956 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)))
46183ad2ant1 1002 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝐿 ∈ ℝ)
47 subge0 8244 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ 𝑀𝐿))
4846, 26, 47syl2anr 288 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ 𝑀𝐿))
4948exbiri 379 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀𝐿 → 0 ≤ (𝐿𝑀))))
5049com23 78 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀𝐿 → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 0 ≤ (𝐿𝑀))))
5150imp31 254 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 0 ≤ (𝐿𝑀))
52153ad2ant2 1003 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
5352adantl 275 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
54 resubcl 8033 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝐿𝑀) ∈ ℝ)
5546, 27, 54syl2anr 288 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝐿𝑀) ∈ ℝ)
5653, 55subge02d 8306 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁))
5751, 56mpbid 146 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁)
5845, 57jca 304 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁))
59 elfz2 9804 . . . . . . 7 ((𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁)))
6014, 58, 59sylanbrc 413 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))
6160ex 114 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
62613adant2 1000 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
632, 62syl5bi 151 . . 3 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
641, 63sylbi 120 . 2 (𝐿 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
6564imp 123 1 ((𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝐿)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 103  wb 104  w3a 962  wcel 1480   class class class wbr 3929  cfv 5123  (class class class)co 5774  cc 7625  cr 7626  0cc0 7627   + caddc 7630  cle 7808  cmin 7940  cz 9061  cuz 9333  ...cfz 9797
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 7718  ax-resscn 7719  ax-1cn 7720  ax-1re 7721  ax-icn 7722  ax-addcl 7723  ax-addrcl 7724  ax-mulcl 7725  ax-addcom 7727  ax-addass 7729  ax-distr 7731  ax-i2m1 7732  ax-0lt1 7733  ax-0id 7735  ax-rnegex 7736  ax-cnre 7738  ax-pre-ltirr 7739  ax-pre-ltwlin 7740  ax-pre-lttrn 7741  ax-pre-ltadd 7743
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-mpt 3991  df-id 4215  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-pnf 7809  df-mnf 7810  df-xr 7811  df-ltxr 7812  df-le 7813  df-sub 7942  df-neg 7943  df-inn 8728  df-n0 8985  df-z 9062  df-uz 9334  df-fz 9798
This theorem is referenced by:  uzsubsubfz1  9835
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