Theorem fnn0ind 12603

Description: Induction on the integers from 0 to 𝑁 inclusive. The first four hypotheses give us the substitution instances we need; the last two are the basis and the induction step. (Contributed by Paul Chapman, 31-Mar-2011.)

Hypotheses

Ref	Expression
fnn0ind.1	⊢ (𝑥 = 0 → (𝜑 ↔ 𝜓))
fnn0ind.2	⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
fnn0ind.3	⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
fnn0ind.4	⊢ (𝑥 = 𝐾 → (𝜑 ↔ 𝜏))
fnn0ind.5	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜓)
fnn0ind.6	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 < 𝑁) → (𝜒 → 𝜃))

Assertion

Ref	Expression
fnn0ind	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → 𝜏)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐾   𝑥,𝑁,𝑦   𝜒,𝑥   𝜑,𝑦   𝜓,𝑥   𝜏,𝑥   𝜃,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝜓(𝑦)   𝜒(𝑦)   𝜃(𝑦)   𝜏(𝑦)   𝐾(𝑦)

Proof of Theorem fnn0ind

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0z 12513	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾))
2		nn0z 12524	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		0z 12511	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℤ
4		fnn0ind.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 0 → (𝜑 ↔ 𝜓))
5		fnn0ind.2	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
6		fnn0ind.3	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
7		fnn0ind.4	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝐾 → (𝜑 ↔ 𝜏))
8		elnn0z 12513	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁))
9		fnn0ind.5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜓)
10	8, 9	sylbir 235	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 𝜓)
11	10	3adant1 1131	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 𝜓)
12		0re 11146	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 0 ∈ ℝ
13		zre 12504	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℝ)
14		zre 12504	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
15		lelttr 11235	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → 0 < 𝑁))
16		ltle 11233	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 < 𝑁 → 0 ≤ 𝑁))
17	16	3adant2 1132	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 < 𝑁 → 0 ≤ 𝑁))
18	15, 17	syld 47	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → 0 ≤ 𝑁))
19	12, 13, 14, 18	mp3an3an 1470	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → 0 ≤ 𝑁))
20	19	ex 412	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → (𝑁 ∈ ℤ → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → 0 ≤ 𝑁)))
21	20	com23 86	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → (𝑁 ∈ ℤ → 0 ≤ 𝑁)))
22	21	3impib 1117	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → (𝑁 ∈ ℤ → 0 ≤ 𝑁))
23	22	impcom 407	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → 0 ≤ 𝑁)
24		elnn0z 12513	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦))
25	24	anbi1i 625	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑦 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 < 𝑁) ↔ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦) ∧ 𝑦 < 𝑁))
26		fnn0ind.6	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 < 𝑁) → (𝜒 → 𝜃))
27	26	3expb 1121	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
28	8, 25, 27	syl2anbr 600	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) ∧ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦) ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
29	28	expcom 413	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦) ∧ 𝑦 < 𝑁) → ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) → (𝜒 → 𝜃)))
30	29	3impa 1110	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) → (𝜒 → 𝜃)))
31	30	expd 415	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → (𝑁 ∈ ℤ → (0 ≤ 𝑁 → (𝜒 → 𝜃))))
32	31	impcom 407	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (0 ≤ 𝑁 → (𝜒 → 𝜃)))
33	23, 32	mpd 15	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
34	33	adantll 715	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
35	4, 5, 6, 7, 11, 34	fzind 12602	. . . . . . . 8 ⊢ (((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁)) → 𝜏)
36	3, 35	mpanl1 701	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁)) → 𝜏)
37	36	expcom 413	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℤ → 𝜏))
38	2, 37	syl5 34	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜏))
39	38	3expa 1119	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾) ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜏))
40	1, 39	sylanb 582	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜏))
41	40	impcom 407	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁)) → 𝜏)
42	41	3impb 1115	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → 𝜏)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   class class class wbr 5100  (class class class)co 7368  ℝcr 11037  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   < clt 11178   ≤ cle 11179  ℕ₀cn0 12413  ℤcz 12500

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-n0 12414  df-z 12501

This theorem is referenced by:  nn0seqcvgd  16509  poimirlem28  37896