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 5146 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑥 ≤ (𝑁 − 𝑆) ↔ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
| 3 | | fvoveq1 7454 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑃‘(𝑥 + 𝑆)) = (𝑃‘(𝐽 + 𝑆))) |
| 4 | | oveq1 7438 |
. . . . 5
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑥 + 𝑆) = (𝐽 + 𝑆)) |
| 5 | 4 | fvoveq1d 7453 |
. . . 4
⊢ (𝑥 = 𝐽 → (𝑃‘((𝑥 + 𝑆) − 𝑁)) = (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) |
| 6 | 2, 3, 5 | ifbieq12d 4554 |
. . 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 12625 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 0 ∈ ℤ) |
| 9 | | elfzoel2 13698 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ) |
| 10 | | elfzoelz 13699 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 𝑆 ∈ ℤ) |
| 11 | 9, 10 | zsubcld 12727 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℤ) |
| 12 | 11 | peano2zd 12725 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ) |
| 13 | | elfzo1 13752 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) ↔ (𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 < 𝑁)) |
| 14 | | nnre 12273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑆 ∈ ℕ → 𝑆 ∈
ℝ) |
| 15 | | nnre 12273 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) |
| 16 | | posdif 11756 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑆 < 𝑁 ↔ 0 < (𝑁 − 𝑆))) |
| 17 | | 0red 11264 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 0 ∈
ℝ) |
| 18 | | resubcl 11573 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
| 19 | 18 | ancoms 458 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
| 20 | | ltle 11349 |
. . . . . . . . . . . . 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 12199 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑁 − 𝑆) ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
| 23 | | 1red 11262 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 1 ∈
ℝ) |
| 24 | 19, 23 | readdcld 11290 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ) |
| 25 | | letr 11355 |
. . . . . . . . . . . . . 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 1373 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((0 ≤
(𝑁 − 𝑆) ∧ (𝑁 − 𝑆) ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
| 27 | 22, 26 | mpan2d 694 |
. . . . . . . . . . . 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 240 |
. . . . . . . . . 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 1118 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑆 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑆 < 𝑁) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
| 32 | 13, 31 | sylbi 217 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
| 33 | | eluz2 12884 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0) ↔ (0 ∈ ℤ ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ ((𝑁 − 𝑆) + 1))) |
| 34 | 8, 12, 32, 33 | syl3anbrc 1344 |
. . . . . 6
⊢ (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0)) |
| 35 | 7, 34 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈
(ℤ≥‘0)) |
| 36 | | fzss1 13603 |
. . . . 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 3983 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → 𝐽 ∈ (0...𝑁)) |
| 39 | | fvex 6919 |
. . . . 5
⊢ (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)) ∈ V |
| 40 | | fvex 6919 |
. . . . 5
⊢ (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁)) ∈ V |
| 41 | 39, 40 | ifex 4576 |
. . . 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 7039 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → (𝑄‘𝐽) = if(𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆), (𝑃‘(𝐽 + 𝑆)), (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁)))) |
| 44 | | elfz2 13554 |
. . . . . 6
⊢ (𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁) ↔ ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁))) |
| 45 | | zre 12617 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑆 ∈ ℤ → 𝑆 ∈
ℝ) |
| 46 | | zre 12617 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈
ℝ) |
| 47 | | zre 12617 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈
ℝ) |
| 48 | 46, 47 | anim12i 613 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈
ℝ)) |
| 49 | | simprr 773 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝑁 ∈
ℝ) |
| 50 | | simpl 482 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝑆 ∈
ℝ) |
| 51 | 49, 50 | resubcld 11691 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → (𝑁 − 𝑆) ∈ ℝ) |
| 52 | 51 | ltp1d 12198 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → (𝑁 − 𝑆) < ((𝑁 − 𝑆) + 1)) |
| 53 | | 1red 11262 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 1
∈ ℝ) |
| 54 | 51, 53 | readdcld 11290 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℝ) |
| 55 | | simprl 771 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → 𝐽 ∈
ℝ) |
| 56 | | ltletr 11353 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1373 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) →
(((𝑁 − 𝑆) < ((𝑁 − 𝑆) + 1) ∧ ((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽) → (𝑁 − 𝑆) < 𝐽)) |
| 58 | 52, 57 | mpand 695 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) →
(((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → (𝑁 − 𝑆) < 𝐽)) |
| 59 | 51, 55 | ltnled 11408 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑆 ∈ ℝ ∧ (𝐽 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ)) → ((𝑁 − 𝑆) < 𝐽 ↔ ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆))) |
| 60 | 58, 59 | sylibd 239 |
. . . . . . . . . . . . . . 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 413 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐽 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ ℤ → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
| 63 | 62 | ancoms 458 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ ℤ → (((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
| 64 | 63 | 3adant1 1131 |
. . . . . . . . . . 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 480 |
. . . . . . . 8
⊢ ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ≤ 𝐽 ∧ 𝐽 ≤ 𝑁) → ((((𝑁 − 𝑆) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) → (𝑆 ∈ (1..^𝑁) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)))) |
| 68 | 67 | impcom 407 |
. . . . . . 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 | biimtrid 242 |
. . . . 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 406 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → ¬ 𝐽 ≤ (𝑁 − 𝑆)) |
| 73 | 72 | iffalsed 4536 |
. 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 2777 |
1
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ (((𝑁 − 𝑆) + 1)...𝑁)) → (𝑄‘𝐽) = (𝑃‘((𝐽 + 𝑆) − 𝑁))) |