Theorem blen1b 45550

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 12057	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2		blennn 45537	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (#b‘𝑁) = ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1))
3	2	eqeq1d 2738	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ ((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1))
4		2rp 12556	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ+
5	4	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ∈ ℝ+)
6		nnrp 12562	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+)
7		1ne2 12003	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ≠ 2
8	7	necomi 2986	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ≠ 1
9	8	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 2 ≠ 1)
10		relogbcl 25610	. . . . . . . . . . 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 13338	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℤ)
13	12	zcnd 12248	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (⌊‘(2 logb 𝑁)) ∈ ℂ)
14		1cnd 10793	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
15	13, 14, 14	addlsub 11213	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1)))
16		1m1e0 11867	. . . . . . . . 9 ⊢ (1 − 1) = 0
17	16	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (1 − 1) = 0)
18	17	eqeq2d 2747	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = (1 − 1) ↔ (⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0))
19		0z 12152	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℤ
20		flbi 13356	. . . . . . . 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 589	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((⌊‘(2 logb 𝑁)) = 0 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
22	15, 18, 21	3bitrd 308	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1))))
23		0p1e1 11917	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
24	23	breq2i 5047	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 logb 𝑁) < (0 + 1) ↔ (2 logb 𝑁) < 1)
25	24	anbi2i 626	. . . . . . 7 ⊢ ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1))
26		nnlog2ge0lt1 45528	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 = 1 ↔ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)))
27	26	biimpar 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → 𝑁 = 1)
28	27	olcd 874	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1))
29	28	ex 416	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < 1) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
30	25, 29	syl5bi 245	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((0 ≤ (2 logb 𝑁) ∧ (2 logb 𝑁) < (0 + 1)) → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
31	22, 30	sylbid 243	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (((⌊‘(2 logb 𝑁)) + 1) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
32	3, 31	sylbid 243	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
33		orc 867	. . . . 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 857	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
36	1, 35	sylbi 220	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 → (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))
37		fveq2 6695	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = (#b‘0))
38		blen0 45534	. . . 4 ⊢ (#b‘0) = 1
39	37, 38	eqtrdi 2787	. . 3 ⊢ (𝑁 = 0 → (#b‘𝑁) = 1)
40		fveq2 6695	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = (#b‘1))
41		blen1 45546	. . . 4 ⊢ (#b‘1) = 1
42	40, 41	eqtrdi 2787	. . 3 ⊢ (𝑁 = 1 → (#b‘𝑁) = 1)
43	39, 42	jaoi 857	. 2 ⊢ ((𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1) → (#b‘𝑁) = 1)
44	36, 43	impbid1 228	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((#b‘𝑁) = 1 ↔ (𝑁 = 0 ∨ 𝑁 = 1)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 847   = wceq 1543   ∈ wcel 2112   ≠ wne 2932   class class class wbr 5039  ‘cfv 6358  (class class class)co 7191  ℝcr 10693  0cc0 10694  1c1 10695   + caddc 10697   < clt 10832   ≤ cle 10833   − cmin 11027  ℕcn 11795  2c2 11850  ℕ₀cn0 12055  ℤcz 12141  ℝ⁺crp 12551  ⌊cfl 13330   log_b clogb 25601  #_bcblen 45531

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 2018  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2160  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5164  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7501  ax-inf2 9234  ax-cnex 10750  ax-resscn 10751  ax-1cn 10752  ax-icn 10753  ax-addcl 10754  ax-addrcl 10755  ax-mulcl 10756  ax-mulrcl 10757  ax-mulcom 10758  ax-addass 10759  ax-mulass 10760  ax-distr 10761  ax-i2m1 10762  ax-1ne0 10763  ax-1rid 10764  ax-rnegex 10765  ax-rrecex 10766  ax-cnre 10767  ax-pre-lttri 10768  ax-pre-lttrn 10769  ax-pre-ltadd 10770  ax-pre-mulgt0 10771  ax-pre-sup 10772  ax-addf 10773  ax-mulf 10774

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 2073  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2809  df-nfc 2879  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rmo 3059  df-rab 3060  df-v 3400  df-sbc 3684  df-csb 3799  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4224  df-if 4426  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4806  df-int 4846  df-iun 4892  df-iin 4893  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5440  df-eprel 5445  df-po 5453  df-so 5454  df-fr 5494  df-se 5495  df-we 5496  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6140  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6316  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-isom 6367  df-riota 7148  df-ov 7194  df-oprab 7195  df-mpo 7196  df-of 7447  df-om 7623  df-1st 7739  df-2nd 7740  df-supp 7882  df-wrecs 8025  df-recs 8086  df-rdg 8124  df-1o 8180  df-2o 8181  df-er 8369  df-map 8488  df-pm 8489  df-ixp 8557  df-en 8605  df-dom 8606  df-sdom 8607  df-fin 8608  df-fsupp 8964  df-fi 9005  df-sup 9036  df-inf 9037  df-oi 9104  df-card 9520  df-pnf 10834  df-mnf 10835  df-xr 10836  df-ltxr 10837  df-le 10838  df-sub 11029  df-neg 11030  df-div 11455  df-nn 11796  df-2 11858  df-3 11859  df-4 11860  df-5 11861  df-6 11862  df-7 11863  df-8 11864  df-9 11865  df-n0 12056  df-z 12142  df-dec 12259  df-uz 12404  df-q 12510  df-rp 12552  df-xneg 12669  df-xadd 12670  df-xmul 12671  df-ioo 12904  df-ioc 12905  df-ico 12906  df-icc 12907  df-fz 13061  df-fzo 13204  df-fl 13332  df-mod 13408  df-seq 13540  df-exp 13601  df-fac 13805  df-bc 13834  df-hash 13862  df-shft 14595  df-cj 14627  df-re 14628  df-im 14629  df-sqrt 14763  df-abs 14764  df-limsup 14997  df-clim 15014  df-rlim 15015  df-sum 15215  df-ef 15592  df-sin 15594  df-cos 15595  df-pi 15597  df-struct 16668  df-ndx 16669  df-slot 16670  df-base 16672  df-sets 16673  df-ress 16674  df-plusg 16762  df-mulr 16763  df-starv 16764  df-sca 16765  df-vsca 16766  df-ip 16767  df-tset 16768  df-ple 16769  df-ds 16771  df-unif 16772  df-hom 16773  df-cco 16774  df-rest 16881  df-topn 16882  df-0g 16900  df-gsum 16901  df-topgen 16902  df-pt 16903  df-prds 16906  df-xrs 16961  df-qtop 16966  df-imas 16967  df-xps 16969  df-mre 17043  df-mrc 17044  df-acs 17046  df-mgm 18068  df-sgrp 18117  df-mnd 18128  df-submnd 18173  df-mulg 18443  df-cntz 18665  df-cmn 19126  df-psmet 20309  df-xmet 20310  df-met 20311  df-bl 20312  df-mopn 20313  df-fbas 20314  df-fg 20315  df-cnfld 20318  df-top 21745  df-topon 21762  df-topsp 21784  df-bases 21797  df-cld 21870  df-ntr 21871  df-cls 21872  df-nei 21949  df-lp 21987  df-perf 21988  df-cn 22078  df-cnp 22079  df-haus 22166  df-tx 22413  df-hmeo 22606  df-fil 22697  df-fm 22789  df-flim 22790  df-flf 22791  df-xms 23172  df-ms 23173  df-tms 23174  df-cncf 23729  df-limc 24717  df-dv 24718  df-log 25399  df-logb 25602  df-blen 45532

This theorem is referenced by:  nn0sumshdiglem2  45584