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Theorem fldiv4p1lem1div2 13393
Description: The floor of an integer equal to 3 or greater than 4, increased by 1, is less than or equal to the half of the integer minus 1. (Contributed by AV, 8-Jul-2021.)
Assertion
Ref Expression
fldiv4p1lem1div2 ((𝑁 = 3 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ‘5)) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))

Proof of Theorem fldiv4p1lem1div2
StepHypRef Expression
1 1le1 11443 . . . 4 1 ≤ 1
21a1i 11 . . 3 (𝑁 = 3 → 1 ≤ 1)
3 fvoveq1 7225 . . . . . 6 (𝑁 = 3 → (⌊‘(𝑁 / 4)) = (⌊‘(3 / 4)))
4 3lt4 11987 . . . . . . 7 3 < 4
5 3nn0 12091 . . . . . . . 8 3 ∈ ℕ0
6 4nn 11896 . . . . . . . 8 4 ∈ ℕ
7 divfl0 13382 . . . . . . . 8 ((3 ∈ ℕ0 ∧ 4 ∈ ℕ) → (3 < 4 ↔ (⌊‘(3 / 4)) = 0))
85, 6, 7mp2an 692 . . . . . . 7 (3 < 4 ↔ (⌊‘(3 / 4)) = 0)
94, 8mpbi 233 . . . . . 6 (⌊‘(3 / 4)) = 0
103, 9eqtrdi 2790 . . . . 5 (𝑁 = 3 → (⌊‘(𝑁 / 4)) = 0)
1110oveq1d 7217 . . . 4 (𝑁 = 3 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) = (0 + 1))
12 0p1e1 11935 . . . 4 (0 + 1) = 1
1311, 12eqtrdi 2790 . . 3 (𝑁 = 3 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) = 1)
14 oveq1 7209 . . . . . 6 (𝑁 = 3 → (𝑁 − 1) = (3 − 1))
15 3m1e2 11941 . . . . . 6 (3 − 1) = 2
1614, 15eqtrdi 2790 . . . . 5 (𝑁 = 3 → (𝑁 − 1) = 2)
1716oveq1d 7217 . . . 4 (𝑁 = 3 → ((𝑁 − 1) / 2) = (2 / 2))
18 2div2e1 11954 . . . 4 (2 / 2) = 1
1917, 18eqtrdi 2790 . . 3 (𝑁 = 3 → ((𝑁 − 1) / 2) = 1)
202, 13, 193brtr4d 5075 . 2 (𝑁 = 3 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
21 uzp1 12458 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (𝑁 = 5 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ‘(5 + 1))))
22 2re 11887 . . . . . . 7 2 ∈ ℝ
2322leidi 11349 . . . . . 6 2 ≤ 2
2423a1i 11 . . . . 5 (𝑁 = 5 → 2 ≤ 2)
25 fvoveq1 7225 . . . . . . . 8 (𝑁 = 5 → (⌊‘(𝑁 / 4)) = (⌊‘(5 / 4)))
26 df-5 11879 . . . . . . . . . . . 12 5 = (4 + 1)
2726oveq1i 7212 . . . . . . . . . . 11 (5 / 4) = ((4 + 1) / 4)
28 4cn 11898 . . . . . . . . . . . 12 4 ∈ ℂ
29 ax-1cn 10770 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℂ
30 4ne0 11921 . . . . . . . . . . . 12 4 ≠ 0
3128, 29, 28, 30divdiri 11572 . . . . . . . . . . 11 ((4 + 1) / 4) = ((4 / 4) + (1 / 4))
3228, 30dividi 11548 . . . . . . . . . . . 12 (4 / 4) = 1
3332oveq1i 7212 . . . . . . . . . . 11 ((4 / 4) + (1 / 4)) = (1 + (1 / 4))
3427, 31, 333eqtri 2766 . . . . . . . . . 10 (5 / 4) = (1 + (1 / 4))
3534fveq2i 6709 . . . . . . . . 9 (⌊‘(5 / 4)) = (⌊‘(1 + (1 / 4)))
36 1re 10816 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℝ
37 0le1 11338 . . . . . . . . . . 11 0 ≤ 1
38 4re 11897 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℝ
39 4pos 11920 . . . . . . . . . . 11 0 < 4
40 divge0 11684 . . . . . . . . . . 11 (((1 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 1) ∧ (4 ∈ ℝ ∧ 0 < 4)) → 0 ≤ (1 / 4))
4136, 37, 38, 39, 40mp4an 693 . . . . . . . . . 10 0 ≤ (1 / 4)
42 1lt4 11989 . . . . . . . . . . 11 1 < 4
43 recgt1 11711 . . . . . . . . . . . 12 ((4 ∈ ℝ ∧ 0 < 4) → (1 < 4 ↔ (1 / 4) < 1))
4438, 39, 43mp2an 692 . . . . . . . . . . 11 (1 < 4 ↔ (1 / 4) < 1)
4542, 44mpbi 233 . . . . . . . . . 10 (1 / 4) < 1
46 1z 12190 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℤ
4738, 30rereccli 11580 . . . . . . . . . . 11 (1 / 4) ∈ ℝ
48 flbi2 13375 . . . . . . . . . . 11 ((1 ∈ ℤ ∧ (1 / 4) ∈ ℝ) → ((⌊‘(1 + (1 / 4))) = 1 ↔ (0 ≤ (1 / 4) ∧ (1 / 4) < 1)))
4946, 47, 48mp2an 692 . . . . . . . . . 10 ((⌊‘(1 + (1 / 4))) = 1 ↔ (0 ≤ (1 / 4) ∧ (1 / 4) < 1))
5041, 45, 49mpbir2an 711 . . . . . . . . 9 (⌊‘(1 + (1 / 4))) = 1
5135, 50eqtri 2762 . . . . . . . 8 (⌊‘(5 / 4)) = 1
5225, 51eqtrdi 2790 . . . . . . 7 (𝑁 = 5 → (⌊‘(𝑁 / 4)) = 1)
5352oveq1d 7217 . . . . . 6 (𝑁 = 5 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) = (1 + 1))
54 1p1e2 11938 . . . . . 6 (1 + 1) = 2
5553, 54eqtrdi 2790 . . . . 5 (𝑁 = 5 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) = 2)
56 oveq1 7209 . . . . . . . 8 (𝑁 = 5 → (𝑁 − 1) = (5 − 1))
57 5m1e4 11943 . . . . . . . 8 (5 − 1) = 4
5856, 57eqtrdi 2790 . . . . . . 7 (𝑁 = 5 → (𝑁 − 1) = 4)
5958oveq1d 7217 . . . . . 6 (𝑁 = 5 → ((𝑁 − 1) / 2) = (4 / 2))
60 4d2e2 11983 . . . . . 6 (4 / 2) = 2
6159, 60eqtrdi 2790 . . . . 5 (𝑁 = 5 → ((𝑁 − 1) / 2) = 2)
6224, 55, 613brtr4d 5075 . . . 4 (𝑁 = 5 → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
63 eluz2 12427 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘6) ↔ (6 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁))
64 zre 12163 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
65 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → 𝑁 ∈ ℝ)
6638a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → 4 ∈ ℝ)
6730a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → 4 ≠ 0)
6865, 66, 67redivcld 11643 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 / 4) ∈ ℝ)
69 flle 13357 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 / 4) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑁 / 4)) ≤ (𝑁 / 4))
7064, 68, 693syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (⌊‘(𝑁 / 4)) ≤ (𝑁 / 4))
7170adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → (⌊‘(𝑁 / 4)) ≤ (𝑁 / 4))
7268flcld 13356 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℤ)
7372zred 12265 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℝ → (⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ)
7436a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℝ → 1 ∈ ℝ)
7573, 68, 743jca 1130 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → ((⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 4) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ))
7664, 75syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → ((⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 4) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ))
7776adantr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 4) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ))
78 leadd1 11283 . . . . . . . . . 10 (((⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ ∧ (𝑁 / 4) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) ≤ (𝑁 / 4) ↔ ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 / 4) + 1)))
7977, 78syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) ≤ (𝑁 / 4) ↔ ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 / 4) + 1)))
8071, 79mpbid 235 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 / 4) + 1))
81 div4p1lem1div2 12068 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((𝑁 / 4) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
8264, 81sylan 583 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((𝑁 / 4) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
83 peano2re 10988 . . . . . . . . . . . . 13 ((⌊‘(𝑁 / 4)) ∈ ℝ → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ)
8473, 83syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ)
85 peano2re 10988 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 / 4) ∈ ℝ → ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ)
8668, 85syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ)
87 peano2rem 11128 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℝ → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
8887rehalfcld 12060 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℝ → ((𝑁 − 1) / 2) ∈ ℝ)
8984, 86, 883jca 1130 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℝ → (((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − 1) / 2) ∈ ℝ))
9064, 89syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − 1) / 2) ∈ ℝ))
9190adantr 484 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → (((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − 1) / 2) ∈ ℝ))
92 letr 10909 . . . . . . . . 9 ((((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − 1) / 2) ∈ ℝ) → ((((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 / 4) + 1) ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2)) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2)))
9391, 92syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 / 4) + 1) ∧ ((𝑁 / 4) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2)) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2)))
9480, 82, 93mp2and 699 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
95943adant1 1132 . . . . . 6 ((6 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 6 ≤ 𝑁) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
9663, 95sylbi 220 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ‘6) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
97 5p1e6 11960 . . . . . 6 (5 + 1) = 6
9897fveq2i 6709 . . . . 5 (ℤ‘(5 + 1)) = (ℤ‘6)
9996, 98eleq2s 2852 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ‘(5 + 1)) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
10062, 99jaoi 857 . . 3 ((𝑁 = 5 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ‘(5 + 1))) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
10121, 100syl 17 . 2 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
10220, 101jaoi 857 1 ((𝑁 = 3 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ‘5)) → ((⌊‘(𝑁 / 4)) + 1) ≤ ((𝑁 − 1) / 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  wo 847  w3a 1089   = wceq 1543  wcel 2110  wne 2935   class class class wbr 5043  cfv 6369  (class class class)co 7202  cr 10711  0cc0 10712  1c1 10713   + caddc 10715   < clt 10850  cle 10851  cmin 11045   / cdiv 11472  cn 11813  2c2 11868  3c3 11869  4c4 11870  5c5 11871  6c6 11872  0cn0 12073  cz 12159  cuz 12421  cfl 13348
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5181  ax-nul 5188  ax-pow 5247  ax-pr 5311  ax-un 7512  ax-cnex 10768  ax-resscn 10769  ax-1cn 10770  ax-icn 10771  ax-addcl 10772  ax-addrcl 10773  ax-mulcl 10774  ax-mulrcl 10775  ax-mulcom 10776  ax-addass 10777  ax-mulass 10778  ax-distr 10779  ax-i2m1 10780  ax-1ne0 10781  ax-1rid 10782  ax-rnegex 10783  ax-rrecex 10784  ax-cnre 10785  ax-pre-lttri 10786  ax-pre-lttrn 10787  ax-pre-ltadd 10788  ax-pre-mulgt0 10789  ax-pre-sup 10790
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2812  df-nfc 2882  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rmo 3062  df-rab 3063  df-v 3403  df-sbc 3688  df-csb 3803  df-dif 3860  df-un 3862  df-in 3864  df-ss 3874  df-pss 3876  df-nul 4228  df-if 4430  df-pw 4505  df-sn 4532  df-pr 4534  df-tp 4536  df-op 4538  df-uni 4810  df-iun 4896  df-br 5044  df-opab 5106  df-mpt 5125  df-tr 5151  df-id 5444  df-eprel 5449  df-po 5457  df-so 5458  df-fr 5498  df-we 5500  df-xp 5546  df-rel 5547  df-cnv 5548  df-co 5549  df-dm 5550  df-rn 5551  df-res 5552  df-ima 5553  df-pred 6149  df-ord 6205  df-on 6206  df-lim 6207  df-suc 6208  df-iota 6327  df-fun 6371  df-fn 6372  df-f 6373  df-f1 6374  df-fo 6375  df-f1o 6376  df-fv 6377  df-riota 7159  df-ov 7205  df-oprab 7206  df-mpo 7207  df-om 7634  df-wrecs 8036  df-recs 8097  df-rdg 8135  df-er 8380  df-en 8616  df-dom 8617  df-sdom 8618  df-sup 9047  df-inf 9048  df-pnf 10852  df-mnf 10853  df-xr 10854  df-ltxr 10855  df-le 10856  df-sub 11047  df-neg 11048  df-div 11473  df-nn 11814  df-2 11876  df-3 11877  df-4 11878  df-5 11879  df-6 11880  df-n0 12074  df-z 12160  df-uz 12422  df-rp 12570  df-fl 13350
This theorem is referenced by:  gausslemma2dlem0f  26214
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