Theorem el1fzopredsuc 45677

Description: An element of an open integer interval starting at 1 joined by 0 and a successor at the beginning and the end is either 0 or an element of the open integer interval or the successor. (Contributed by AV, 14-Jul-2020.)

Assertion

Ref	Expression
el1fzopredsuc	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (0...𝑁) ↔ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)))

Proof of Theorem el1fzopredsuc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfzelz 13451	. . 3 ⊢ (𝐼 ∈ (0...𝑁) → 𝐼 ∈ ℤ)
2		1fzopredsuc 45676	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (0...𝑁) = (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}))
3	2	eleq2d 2818	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (0...𝑁) ↔ 𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁})))
4		elun 4113	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) ↔ (𝐼 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
5		elun 4113	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑁)) ↔ (𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)))
6	5	orbi1i 912	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐼 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}) ↔ ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
7	4, 6	bitri 274	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) ↔ ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
8		elsng 4605	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐼 ∈ ℤ → (𝐼 ∈ {0} ↔ 𝐼 = 0))
9	8	adantl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ {0} ↔ 𝐼 = 0))
10	9	orbi1d 915	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ↔ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁))))
11		elsng 4605	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 ∈ ℤ → (𝐼 ∈ {𝑁} ↔ 𝐼 = 𝑁))
12	11	adantl 482	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ {𝑁} ↔ 𝐼 = 𝑁))
13	10, 12	orbi12d 917	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}) ↔ ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 = 𝑁)))
14	7, 13	bitrid 282	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) ↔ ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 = 𝑁)))
15		df-3or 1088	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁) ↔ ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 = 𝑁))
16	15	biimpri 227	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 = 𝑁) → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁))
17	14, 16	syl6bi 252	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℤ) → (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)))
18	17	ex 413	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ ℤ → (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁))))
19	18	com23 86	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}) → (𝐼 ∈ ℤ → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁))))
20	3, 19	sylbid 239	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (0...𝑁) → (𝐼 ∈ ℤ → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁))))
21	1, 20	mpdi 45	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (0...𝑁) → (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)))
22		c0ex 11158	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ∈ V
23	22	snid 4627	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 ∈ {0}
24	23	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 = 0 → 0 ∈ {0})
25		eleq1 2820	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐼 = 0 → (𝐼 ∈ {0} ↔ 0 ∈ {0}))
26	24, 25	mpbird 256	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 = 0 → 𝐼 ∈ {0})
27	26	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 = 0 → 𝐼 ∈ {0}))
28		idd 24	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (1..^𝑁) → 𝐼 ∈ (1..^𝑁)))
29		snidg 4625	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ {𝑁})
30		eleq1 2820	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐼 = 𝑁 → (𝐼 ∈ {𝑁} ↔ 𝑁 ∈ {𝑁}))
31	29, 30	syl5ibrcom 246	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 = 𝑁 → 𝐼 ∈ {𝑁}))
32	27, 28, 31	3orim123d 1444	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁) → (𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁})))
33	32	imp 407	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)) → (𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
34		df-3or 1088	. . . . . 6 ⊢ ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}) ↔ ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
35	33, 34	sylib 217	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)) → ((𝐼 ∈ {0} ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁)) ∨ 𝐼 ∈ {𝑁}))
36	35, 7	sylibr 233	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)) → 𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁}))
37	3	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)) → (𝐼 ∈ (0...𝑁) ↔ 𝐼 ∈ (({0} ∪ (1..^𝑁)) ∪ {𝑁})))
38	36, 37	mpbird 256	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)) → 𝐼 ∈ (0...𝑁))
39	38	ex 413	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁) → 𝐼 ∈ (0...𝑁)))
40	21, 39	impbid 211	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐼 ∈ (0...𝑁) ↔ (𝐼 = 0 ∨ 𝐼 ∈ (1..^𝑁) ∨ 𝐼 = 𝑁)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 845   ∨ w3o 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ∪ cun 3911  {csn 4591  (class class class)co 7362  0cc0 11060  1c1 11061  ℕ₀cn0 12422  ℤcz 12508  ...cfz 13434  ..^cfzo 13577

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2702  ax-sep 5261  ax-nul 5268  ax-pow 5325  ax-pr 5389  ax-un 7677  ax-cnex 11116  ax-resscn 11117  ax-1cn 11118  ax-icn 11119  ax-addcl 11120  ax-addrcl 11121  ax-mulcl 11122  ax-mulrcl 11123  ax-mulcom 11124  ax-addass 11125  ax-mulass 11126  ax-distr 11127  ax-i2m1 11128  ax-1ne0 11129  ax-1rid 11130  ax-rnegex 11131  ax-rrecex 11132  ax-cnre 11133  ax-pre-lttri 11134  ax-pre-lttrn 11135  ax-pre-ltadd 11136  ax-pre-mulgt0 11137

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3352  df-rab 3406  df-v 3448  df-sbc 3743  df-csb 3859  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3932  df-nul 4288  df-if 4492  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4871  df-iun 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5194  df-tr 5228  df-id 5536  df-eprel 5542  df-po 5550  df-so 5551  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6258  df-ord 6325  df-on 6326  df-lim 6327  df-suc 6328  df-iota 6453  df-fun 6503  df-fn 6504  df-f 6505  df-f1 6506  df-fo 6507  df-f1o 6508  df-fv 6509  df-riota 7318  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-om 7808  df-1st 7926  df-2nd 7927  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8322  df-rdg 8361  df-er 8655  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-pnf 11200  df-mnf 11201  df-xr 11202  df-ltxr 11203  df-le 11204  df-sub 11396  df-neg 11397  df-nn 12163  df-n0 12423  df-z 12509  df-uz 12773  df-fz 13435  df-fzo 13578

This theorem is referenced by:  fmtnofz04prm  45889