Theorem elfznelfzob 13832

Description: A value in a finite set of sequential integers is a border value if and only if it is not contained in the half-open integer range contained in the finite set of sequential integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 17-Jan-2018.) (Revised by Thierry Arnoux, 22-Dec-2021.)

Assertion

Ref	Expression
elfznelfzob	⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → (¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾) ↔ (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾)))

Proof of Theorem elfznelfzob

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfznelfzo 13831	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ (0...𝐾) ∧ ¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾)) → (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾))
2	1	ex 418	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → (¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾)))
3		elfzole1 13725	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 1 ≤ 𝑀)
4		elfzolt2 13726	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝑀 < 𝐾)
5		elfzoel2 13715	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝐾 ∈ ℤ)
6		elfzoelz 13716	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝑀 ∈ ℤ)
7		0lt1 11763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 < 1
8		breq1 5110	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 = 0 → (𝑀 < 1 ↔ 0 < 1))
9	7, 8	mpbiri 261	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 = 0 → 𝑀 < 1)
10		zre 12622	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
11	10	adantl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℝ)
12		1red 11236	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 1 ∈ ℝ)
13	11, 12	ltnled 11384	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 1 ↔ ¬ 1 ≤ 𝑀))
14	9, 13	imbitrid 247	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 → ¬ 1 ≤ 𝑀))
15	14	con2d 135	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑀 → ¬ 𝑀 = 0))
16		zre 12622	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℝ)
17		ltlen 11338	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝑀 < 𝐾 ↔ (𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀)))
18	10, 16, 17	syl2anr 609	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝐾 ↔ (𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀)))
19		necom 3010	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐾 ≠ 𝑀 ↔ 𝑀 ≠ 𝐾)
20		df-ne 2958	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ≠ 𝐾 ↔ ¬ 𝑀 = 𝐾)
21	19, 20	sylbb 222	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐾 ≠ 𝑀 → ¬ 𝑀 = 𝐾)
22	21	adantl 487	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀) → ¬ 𝑀 = 𝐾)
23	18, 22	biimtrdi 256	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝐾 → ¬ 𝑀 = 𝐾))
24	23	ex 418	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 < 𝐾 → ¬ 𝑀 = 𝐾)))
25	24	com23 87	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝑀 < 𝐾 → (𝑀 ∈ ℤ → ¬ 𝑀 = 𝐾)))
26	25	impcom 413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ → ¬ 𝑀 = 𝐾))
27	26	imp 412	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ¬ 𝑀 = 𝐾)
28	15, 27	jctird 536	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑀 → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾)))
29	4, 5, 6, 28	syl21anc 851	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (1 ≤ 𝑀 → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾)))
30	3, 29	mpd 16	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾))
31		ioran 999	. . . . 5 ⊢ (¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾) ↔ (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾))
32	30, 31	sylibr 237	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾))
33	32	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → ¬ (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾)))
34	33	con2d 135	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → ((𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾) → ¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾)))
35	2, 34	impbid 215	1 ⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → (¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾) ↔ (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957   class class class wbr 5107  (class class class)co 7416  ℝcr 11126  0cc0 11127  1c1 11128   < clt 11270   ≤ cle 11271  ℤcz 12618  ...cfz 13563  ..^cfzo 13711

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12261  df-n0 12532  df-z 12619  df-uz 12891  df-fz 13564  df-fzo 13712

This theorem is used by:  circlemethhgt  35153