Theorem elfznelfzob 13138

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 13137	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ (0...𝐾) ∧ ¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾)) → (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾))
2	1	ex 416	. 2 ⊢ (𝑀 ∈ (0...𝐾) → (¬ 𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (𝑀 = 0 ∨ 𝑀 = 𝐾)))
3		elfzole1 13041	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 1 ≤ 𝑀)
4		elfzolt2 13042	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝑀 < 𝐾)
5		elfzoel2 13032	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝐾 ∈ ℤ)
6		elfzoelz 13033	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → 𝑀 ∈ ℤ)
7		0lt1 11151	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 0 < 1
8		breq1 5033	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀 = 0 → (𝑀 < 1 ↔ 0 < 1))
9	7, 8	mpbiri 261	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 = 0 → 𝑀 < 1)
10		zre 11973	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
11	10	adantl 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℝ)
12		1red 10631	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 1 ∈ ℝ)
13	11, 12	ltnled 10776	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 1 ↔ ¬ 1 ≤ 𝑀))
14	9, 13	syl5ib 247	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 = 0 → ¬ 1 ≤ 𝑀))
15	14	con2d 136	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑀 → ¬ 𝑀 = 0))
16		zre 11973	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℝ)
17		ltlen 10730	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → (𝑀 < 𝐾 ↔ (𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀)))
18	10, 16, 17	syl2anr 599	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝐾 ↔ (𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀)))
19		necom 3040	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐾 ≠ 𝑀 ↔ 𝑀 ≠ 𝐾)
20		df-ne 2988	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑀 ≠ 𝐾 ↔ ¬ 𝑀 = 𝐾)
21	19, 20	sylbb 222	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐾 ≠ 𝑀 → ¬ 𝑀 = 𝐾)
22	21	adantl 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑀 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≠ 𝑀) → ¬ 𝑀 = 𝐾)
23	18, 22	syl6bi 256	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 < 𝐾 → ¬ 𝑀 = 𝐾))
24	23	ex 416	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 < 𝐾 → ¬ 𝑀 = 𝐾)))
25	24	com23 86	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝑀 < 𝐾 → (𝑀 ∈ ℤ → ¬ 𝑀 = 𝐾)))
26	25	impcom 411	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ → ¬ 𝑀 = 𝐾))
27	26	imp 410	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ¬ 𝑀 = 𝐾)
28	15, 27	jctird 530	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑀 < 𝐾 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑀 → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾)))
29	4, 5, 6, 28	syl21anc 836	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (1 ≤ 𝑀 → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾)))
30	3, 29	mpd 15	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ (1..^𝐾) → (¬ 𝑀 = 0 ∧ ¬ 𝑀 = 𝐾))
31		ioran 981	. . . . 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 136	. 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)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 844   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2987   class class class wbr 5030  (class class class)co 7135  ℝcr 10525  0cc0 10526  1c1 10527   < clt 10664   ≤ cle 10665  ℤcz 11969  ...cfz 12885  ..^cfzo 13028

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029

This theorem is referenced by:  circlemethhgt  32024