Theorem archiabllem1a 31164

Description: Lemma for archiabl 31171: In case an archimedean group 𝑊 admits a smallest positive element 𝑈, then any positive element 𝑋 of 𝑊 can be written as (𝑛 · 𝑈) with 𝑛 ∈ ℕ. Since the reciprocal holds for negative elements, 𝑊 is then isomorphic to ℤ. (Contributed by Thierry Arnoux, 12-Apr-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
archiabllem.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
archiabllem.0	⊢ 0 = (0g‘𝑊)
archiabllem.e	⊢ ≤ = (le‘𝑊)
archiabllem.t	⊢ < = (lt‘𝑊)
archiabllem.m	⊢ · = (.g‘𝑊)
archiabllem.g	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ oGrp)
archiabllem.a	⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Archi)
archiabllem1.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
archiabllem1.p	⊢ (𝜑 → 0 < 𝑈)
archiabllem1.s	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 < 𝑥) → 𝑈 ≤ 𝑥)
archiabllem1a.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
archiabllem1a.c	⊢ (𝜑 → 0 < 𝑋)

Assertion

Ref	Expression
archiabllem1a	⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 = (𝑛 · 𝑈))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝐵   𝑈,𝑛,𝑥   𝑛,𝑊,𝑥   𝑛,𝑋,𝑥   𝜑,𝑛,𝑥   · ,𝑛,𝑥   0 ,𝑛,𝑥   < ,𝑛,𝑥   𝑥, ≤

Allowed substitution hint:   ≤ (𝑛)

Proof of Theorem archiabllem1a

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 769	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑚 ∈ ℕ0)
2		nn0p1nn 12129	. . . 4 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝑚 + 1) ∈ ℕ)
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑚 + 1) ∈ ℕ)
4		archiabllem1.u	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐵)
5	4	ad2antrr 726	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑈 ∈ 𝐵)
6		archiabllem.b	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑊)
7		archiabllem.m	. . . . . . . 8 ⊢ · = (.g‘𝑊)
8	6, 7	mulg1 18499	. . . . . . 7 ⊢ (𝑈 ∈ 𝐵 → (1 · 𝑈) = 𝑈)
9	5, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (1 · 𝑈) = 𝑈)
10	9	oveq1d 7228	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((1 · 𝑈)(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = (𝑈(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
11		archiabllem.g	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ oGrp)
12	11	ad2antrr 726	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑊 ∈ oGrp)
13		ogrpgrp 31048	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ oGrp → 𝑊 ∈ Grp)
14	12, 13	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑊 ∈ Grp)
15		1zzd 12208	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 1 ∈ ℤ)
16	1	nn0zd 12280	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑚 ∈ ℤ)
17		eqid 2737	. . . . . . 7 ⊢ (+g‘𝑊) = (+g‘𝑊)
18	6, 7, 17	mulgdir 18523	. . . . . 6 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ (1 ∈ ℤ ∧ 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ 𝐵)) → ((1 + 𝑚) · 𝑈) = ((1 · 𝑈)(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
19	14, 15, 16, 5, 18	syl13anc 1374	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((1 + 𝑚) · 𝑈) = ((1 · 𝑈)(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
20		isogrp 31047	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑊 ∈ oGrp ↔ (𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑊 ∈ oMnd))
21	20	simprbi 500	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ oGrp → 𝑊 ∈ oMnd)
22		omndtos 31050	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ oMnd → 𝑊 ∈ Toset)
23		tospos 17926	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑊 ∈ Toset → 𝑊 ∈ Poset)
24	21, 22, 23	3syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ oGrp → 𝑊 ∈ Poset)
25	12, 24	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑊 ∈ Poset)
26		archiabllem1a.x	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
27	26	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑋 ∈ 𝐵)
28	6, 7	mulgcl 18509	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) → (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵)
29	14, 16, 5, 28	syl3anc 1373	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵)
30		eqid 2737	. . . . . . . . 9 ⊢ (-g‘𝑊) = (-g‘𝑊)
31	6, 30	grpsubcl 18443	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ∈ 𝐵)
32	14, 27, 29, 31	syl3anc 1373	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ∈ 𝐵)
33	16	peano2zd 12285	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑚 + 1) ∈ ℤ)
34	6, 7	mulgcl 18509	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ (𝑚 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) → ((𝑚 + 1) · 𝑈) ∈ 𝐵)
35	14, 33, 5, 34	syl3anc 1373	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑚 + 1) · 𝑈) ∈ 𝐵)
36		simprr 773	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))
37		archiabllem.e	. . . . . . . . . 10 ⊢ ≤ = (le‘𝑊)
38	6, 37, 30	ogrpsub 31061	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑊 ∈ oGrp ∧ (𝑋 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑚 + 1) · 𝑈) ∈ 𝐵 ∧ (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵) ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈)) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ≤ (((𝑚 + 1) · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
39	12, 27, 35, 29, 36, 38	syl131anc 1385	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ≤ (((𝑚 + 1) · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
40	1	nn0cnd 12152	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑚 ∈ ℂ)
41		1cnd 10828	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 1 ∈ ℂ)
42	40, 41	pncan2d 11191	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑚 + 1) − 𝑚) = 1)
43	42	oveq1d 7228	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (((𝑚 + 1) − 𝑚) · 𝑈) = (1 · 𝑈))
44	6, 7, 30	mulgsubdir 18531	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ ((𝑚 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑚 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ 𝐵)) → (((𝑚 + 1) − 𝑚) · 𝑈) = (((𝑚 + 1) · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
45	14, 33, 16, 5, 44	syl13anc 1374	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (((𝑚 + 1) − 𝑚) · 𝑈) = (((𝑚 + 1) · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
46	43, 45, 9	3eqtr3d 2785	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (((𝑚 + 1) · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑈)
47	39, 46	breqtrd 5079	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ≤ 𝑈)
48		archiabllem1.s	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 0 < 𝑥) → 𝑈 ≤ 𝑥)
49	48	3expia 1123	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ( 0 < 𝑥 → 𝑈 ≤ 𝑥))
50	49	ralrimiva 3105	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑥 → 𝑈 ≤ 𝑥))
51	50	ad2antrr 726	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ∀𝑥 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑥 → 𝑈 ≤ 𝑥))
52		archiabllem.0	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 = (0g‘𝑊)
53	6, 52, 30	grpsubid 18447	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵) → ((𝑚 · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 0 )
54	14, 29, 53	syl2anc 587	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑚 · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 0 )
55		simprl 771	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑚 · 𝑈) < 𝑋)
56		archiabllem.t	. . . . . . . . . . 11 ⊢ < = (lt‘𝑊)
57	6, 56, 30	ogrpsublt 31066	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑊 ∈ oGrp ∧ ((𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵) ∧ (𝑚 · 𝑈) < 𝑋) → ((𝑚 · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
58	12, 29, 27, 29, 55, 57	syl131anc 1385	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑚 · 𝑈)(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
59	54, 58	eqbrtrrd 5077	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 0 < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
60		breq2 5057	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) → ( 0 < 𝑥 ↔ 0 < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))))
61		breq2 5057	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) → (𝑈 ≤ 𝑥 ↔ 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))))
62	60, 61	imbi12d 348	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) → (( 0 < 𝑥 → 𝑈 ≤ 𝑥) ↔ ( 0 < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) → 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))))
63	62	rspcv 3532	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ∈ 𝐵 → (∀𝑥 ∈ 𝐵 ( 0 < 𝑥 → 𝑈 ≤ 𝑥) → ( 0 < (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) → 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))))
64	32, 51, 59, 63	syl3c 66	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
65	6, 37	posasymb 17826	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑊 ∈ Poset ∧ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ∈ 𝐵 ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) → (((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ≤ 𝑈 ∧ 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))) ↔ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑈))
66	65	biimpa 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑊 ∈ Poset ∧ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ∈ 𝐵 ∧ 𝑈 ∈ 𝐵) ∧ ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) ≤ 𝑈 ∧ 𝑈 ≤ (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑈)
67	25, 32, 5, 47, 64, 66	syl32anc 1380	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑈)
68	67	oveq1d 7228	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = (𝑈(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)))
69	10, 19, 68	3eqtr4rd 2788	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = ((1 + 𝑚) · 𝑈))
70	6, 17, 30	grpnpcan 18455	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ Grp ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ (𝑚 · 𝑈) ∈ 𝐵) → ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑋)
71	14, 27, 29, 70	syl3anc 1373	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((𝑋(-g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈))(+g‘𝑊)(𝑚 · 𝑈)) = 𝑋)
72	41, 40	addcomd 11034	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → (1 + 𝑚) = (𝑚 + 1))
73	72	oveq1d 7228	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ((1 + 𝑚) · 𝑈) = ((𝑚 + 1) · 𝑈))
74	69, 71, 73	3eqtr3d 2785	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → 𝑋 = ((𝑚 + 1) · 𝑈))
75		oveq1 7220	. . . 4 ⊢ (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑛 · 𝑈) = ((𝑚 + 1) · 𝑈))
76	75	rspceeqv 3552	. . 3 ⊢ (((𝑚 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝑋 = ((𝑚 + 1) · 𝑈)) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 = (𝑛 · 𝑈))
77	3, 74, 76	syl2anc 587	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ0) ∧ ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈))) → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 = (𝑛 · 𝑈))
78		archiabllem.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Archi)
79		archiabllem1.p	. . 3 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑈)
80		archiabllem1a.c	. . 3 ⊢ (𝜑 → 0 < 𝑋)
81	6, 52, 56, 37, 7, 11, 78, 4, 26, 79, 80	archirng 31161	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑚 ∈ ℕ0 ((𝑚 · 𝑈) < 𝑋 ∧ 𝑋 ≤ ((𝑚 + 1) · 𝑈)))
82	77, 81	r19.29a 3208	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 = (𝑛 · 𝑈))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110  ∀wral 3061  ∃wrex 3062   class class class wbr 5053  ‘cfv 6380  (class class class)co 7213  1c1 10730   + caddc 10732   − cmin 11062  ℕcn 11830  ℕ₀cn0 12090  ℤcz 12176  Basecbs 16760  +_gcplusg 16802  lecple 16809  0_gc0g 16944  Posetcpo 17814  ltcplt 17815  Tosetctos 17922  Grpcgrp 18365  -_gcsg 18367  ._gcmg 18488  oMndcomnd 31042  oGrpcogrp 31043  Archicarchi 31150

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-om 7645  df-1st 7761  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-nn 11831  df-n0 12091  df-z 12177  df-uz 12439  df-fz 13096  df-seq 13575  df-0g 16946  df-proset 17802  df-poset 17820  df-plt 17836  df-toset 17923  df-mgm 18114  df-sgrp 18163  df-mnd 18174  df-grp 18368  df-minusg 18369  df-sbg 18370  df-mulg 18489  df-omnd 31044  df-ogrp 31045  df-inftm 31151  df-archi 31152

This theorem is referenced by:  archiabllem1b  31165