Proof of Theorem crctcshwlkn0lem3
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | crctcshwlkn0lem.q |
. . 3
⊢ 𝑄 = (𝑥 ∈ (0...𝑁) ↦ if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)))) |
2 | | breq1 5077 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
3 | | fvoveq1 7298 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘(𝐽 + 𝑆))) |
4 | | oveq1 7282 |
. . . . 5
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑥 + 𝑆) = (𝐽 + 𝑆)) |
5 | 4 | fvoveq1d 7297 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) |
6 | 2, 3, 5 | ifbieq12d 4487 |
. . 3
⊢ (𝑥 = 𝐽 → if(𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)), (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁))) = if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁)))) |
7 | | crctcshwlkn0lem.s |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ (1..^𝑁)) |
8 | | 0zd 12331 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 0 ∈ ℤ) |
9 | | elfzoel2 13386 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ) |
10 | | elfzoelz 13387 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 𝑆 ∈ ℤ) |
11 | 9, 10 | zsubcld 12431 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℤ) |
12 | 11 | peano2zd 12429 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ) |
13 | | elfzo1 13437 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) ↔ (𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 < 𝑁)) |
14 | | nnre 11980 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑆 ∈ ℕ → 𝑆 ∈
ℝ) |
15 | | nnre 11980 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) |
16 | | posdif 11468 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑆 < 𝑁 ↔ 0 < (𝑁 − 𝑆))) |
17 | | 0red 10978 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 0 ∈
ℝ) |
18 | | resubcl 11285 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
19 | 18 | ancoms 459 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
20 | | ltle 11063 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((0
∈ ℝ ∧ (𝑁
− 𝑆) ∈ ℝ)
→ (0 < (𝑁 −
𝑆) → 0 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
21 | 17, 19, 20 | syl2anc 584 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 <
(𝑁 − 𝑆) → 0 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
22 | 19 | lep1d 11906 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
23 | | 1red 10976 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 1 ∈
ℝ) |
24 | 19, 23 | readdcld 11004 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ) |
25 | | letr 11069 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((0
∈ ℝ ∧ (𝑁
− 𝑆) ∈ ℝ
∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ) →
((0 ≤ (𝑁 − 𝑆) ∧ (𝑁 − 𝑆) ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
26 | 17, 19, 24, 25 | syl3anc 1370 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((0 ≤
(𝑁 − 𝑆) ∧ (𝑁 − 𝑆) ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
27 | 22, 26 | mpan2d 691 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 ≤
(𝑁 − 𝑆) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
28 | 21, 27 | syld 47 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 <
(𝑁 − 𝑆) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
29 | 16, 28 | sylbid 239 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑆 < 𝑁 → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
30 | 14, 15, 29 | syl2an 596 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑆 < 𝑁 → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
31 | 30 | 3impia 1116 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 < 𝑁) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
32 | 13, 31 | sylbi 216 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
33 | | eluz2 12588 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0) ↔ (0 ∈ ℤ ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
34 | 8, 12, 32, 33 | syl3anbrc 1342 |
. . . . . 6
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0)) |
35 | 7, 34 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0)) |
36 | | fzss1 13295 |
. . . . 5
⊢ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0) → (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁)) |
37 | 35, 36 | syl 17 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) ⊆ (0...𝑁)) |
38 | 37 | sselda 3921 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → 𝐽 ∈ (0...𝑁)) |
39 | | fvex 6787 |
. . . . 5
⊢ (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)) ∈ V |
40 | | fvex 6787 |
. . . . 5
⊢ (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁)) ∈ V |
41 | 39, 40 | ifex 4509 |
. . . 4
⊢ if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) ∈ V |
42 | 41 | a1i 11 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) ∈ V) |
43 | 1, 6, 38, 42 | fvmptd3 6898 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → (𝑄‘𝐽) = if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁)))) |
44 | | elfz2 13246 |
. . . . . 6
⊢ (𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) ↔ ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁))) |
45 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑆 ∈ ℤ → 𝑆 ∈
ℝ) |
46 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈
ℝ) |
47 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈
ℝ) |
48 | 46, 47 | anim12i 613 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈
ℝ)) |
49 | | simprr 770 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝑁 ∈
ℝ) |
50 | | simpl 483 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝑆 ∈
ℝ) |
51 | 49, 50 | resubcld 11403 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
52 | 51 | ltp1d 11905 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → (𝑁 − 𝑆) < ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
53 | | 1red 10976 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 1
∈ ℝ) |
54 | 51, 53 | readdcld 11004 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ) |
55 | | simprl 768 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝐽 ∈
ℝ) |
56 | | ltletr 11067 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (((𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ ∧ 𝐽 ∈ ℝ) → (((𝑁 − 𝑆) < ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽) → (𝑁 − 𝑆) < 𝐽)) |
57 | 51, 54, 55, 56 | syl3anc 1370 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) →
(((𝑁 − 𝑆) < ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽) → (𝑁 − 𝑆) < 𝐽)) |
58 | 52, 57 | mpand 692 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) →
(((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → (𝑁 − 𝑆) < 𝐽)) |
59 | 51, 55 | ltnled 11122 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → ((𝑁 − 𝑆) < 𝐽 ↔ ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
60 | 58, 59 | sylibd 238 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) →
(((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
61 | 45, 48, 60 | syl2an 596 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑆 ∈ ℤ ∧ (𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) →
(((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
62 | 61 | expcom 414 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ ℤ → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
63 | 62 | ancoms 459 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ ℤ → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
64 | 63 | 3adant1 1129 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ ℤ → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
65 | 10, 64 | syl5com 31 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
66 | 65 | com13 88 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
67 | 66 | adantr 481 |
. . . . . . . 8
⊢ ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁) → ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
68 | 67 | impcom 408 |
. . . . . . 7
⊢
(((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧
𝑁 ∈ ℤ ∧
𝐽 ∈ ℤ) ∧
(((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁)) → (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
69 | 68 | com12 32 |
. . . . . 6
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → (((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁)) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
70 | 44, 69 | syl5bi 241 |
. . . . 5
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → (𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
71 | 7, 70 | syl 17 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
72 | 71 | imp 407 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)) |
73 | 72 | iffalsed 4470 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) = (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) |
74 | 43, 73 | eqtrd 2778 |
1
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → (𝑄‘𝐽) = (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) |