Theorem blen1b 48509

Description: The binary length of a nonnegative integer is 1 if the integer is 0 or 1. (Contributed by AV, 30-May-2020.)

Assertion

Ref	Expression
blen1b	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))

Proof of Theorem blen1b

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0 12528	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2		blennn 48496	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (#b‘𝑁) = ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1))
3	2	eqeq1d 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1))
4		2rp 13039	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ+
5	4	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+)
6		nnrp 13046	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
7		1ne2 12474	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ≠ 2
8	7	necomi 2995	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ≠ 1
9	8	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ≠ 1)
10		relogbcl 26816	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℝ+ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ∧ 2 ≠ 1) → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
11	5, 6, 9, 10	syl3anc 1373	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 logb 𝑁) ∈ ℝ)
12	11	flcld 13838	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℤ)
13	12	zcnd 12723	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℂ)
14		1cnd 11256	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
15	13, 14, 14	addlsub 11679	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1)))
16		1m1e0 12338	. . . . . . . . 9 ⊢ (1 − 1) = 0
17	16	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (1 − 1) = 0)
18	17	eqeq2d 2748	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1) ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0))
19		0z 12624	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℤ
20		flbi 13856	. . . . . . . 8 ⊢ (((2 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
21	11, 19, 20	sylancl 586	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
22	15, 18, 21	3bitrd 305	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
23		0p1e1 12388	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
24	23	breq2i 5151	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 logb 𝑁) < (0 + 1) ↔ (2 logb 𝑁) < 1)
25	24	anbi2i 623	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1))
26		nnlog2ge0lt1 48487	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)))
27	26	biimpar 477	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → 𝑁 = 1)
28	27	olcd 875	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1))
29	28	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
30	25, 29	biimtrid 242	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
31	22, 30	sylbid 240	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
32	3, 31	sylbid 240	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
33		orc 868	. . . . 5 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1))
34	33	a1d 25	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
35	32, 34	jaoi 858	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
36	1, 35	sylbi 217	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
37		fveq2 6906	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = (#b‘0))
38		blen0 48493	. . . 4 ⊢ (#b‘0) = 1
39	37, 38	eqtrdi 2793	. . 3 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = 1)
40		fveq2 6906	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = (#b‘1))
41		blen1 48505	. . . 4 ⊢ (#b‘1) = 1
42	40, 41	eqtrdi 2793	. . 3 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = 1)
43	39, 42	jaoi 858	. 2 ⊢ ((𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1) → (#b‘𝑁) = 1)
44	36, 43	impbid1 225	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 848   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2940   class class class wbr 5143  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431  ℝcr 11154  0cc0 11155  1c1 11156   + caddc 11158   < clt 11295   ≤ cle 11296   − cmin 11492  ℕcn 12266  2c2 12321  ℕ₀cn0 12526  ℤcz 12613  ℝ⁺crp 13034  ⌊cfl 13830   log_b clogb 26807  #_bcblen 48490

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233  ax-addf 11234

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-of 7697  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-supp 8186  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-er 8745  df-map 8868  df-pm 8869  df-ixp 8938  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fsupp 9402  df-fi 9451  df-sup 9482  df-inf 9483  df-oi 9550  df-card 9979  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-4 12331  df-5 12332  df-6 12333  df-7 12334  df-8 12335  df-9 12336  df-n0 12527  df-z 12614  df-dec 12734  df-uz 12879  df-q 12991  df-rp 13035  df-xneg 13154  df-xadd 13155  df-xmul 13156  df-ioo 13391  df-ioc 13392  df-ico 13393  df-icc 13394  df-fz 13548  df-fzo 13695  df-fl 13832  df-mod 13910  df-seq 14043  df-exp 14103  df-fac 14313  df-bc 14342  df-hash 14370  df-shft 15106  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-limsup 15507  df-clim 15524  df-rlim 15525  df-sum 15723  df-ef 16103  df-sin 16105  df-cos 16106  df-pi 16108  df-struct 17184  df-sets 17201  df-slot 17219  df-ndx 17231  df-base 17248  df-ress 17275  df-plusg 17310  df-mulr 17311  df-starv 17312  df-sca 17313  df-vsca 17314  df-ip 17315  df-tset 17316  df-ple 17317  df-ds 17319  df-unif 17320  df-hom 17321  df-cco 17322  df-rest 17467  df-topn 17468  df-0g 17486  df-gsum 17487  df-topgen 17488  df-pt 17489  df-prds 17492  df-xrs 17547  df-qtop 17552  df-imas 17553  df-xps 17555  df-mre 17629  df-mrc 17630  df-acs 17632  df-mgm 18653  df-sgrp 18732  df-mnd 18748  df-submnd 18797  df-mulg 19086  df-cntz 19335  df-cmn 19800  df-psmet 21356  df-xmet 21357  df-met 21358  df-bl 21359  df-mopn 21360  df-fbas 21361  df-fg 21362  df-cnfld 21365  df-top 22900  df-topon 22917  df-topsp 22939  df-bases 22953  df-cld 23027  df-ntr 23028  df-cls 23029  df-nei 23106  df-lp 23144  df-perf 23145  df-cn 23235  df-cnp 23236  df-haus 23323  df-tx 23570  df-hmeo 23763  df-fil 23854  df-fm 23946  df-flim 23947  df-flf 23948  df-xms 24330  df-ms 24331  df-tms 24332  df-cncf 24904  df-limc 25901  df-dv 25902  df-log 26598  df-logb 26808  df-blen 48491

This theorem is referenced by:  nn0sumshdiglem2  48543