Theorem fnn0ind 12594

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 12503	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾))
2		nn0z 12515	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		0z 12501	. . . . . . . 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 12503	. . . . . . . . . . 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 1130	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁) → 𝜓)
12		0re 11136	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 0 ∈ ℝ
13		zre 12494	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 ∈ ℤ → 𝑦 ∈ ℝ)
14		zre 12494	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
15		lelttr 11225	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁) → 0 < 𝑁))
16		ltle 11223	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (0 < 𝑁 → 0 ≤ 𝑁))
17	16	3adant2 1131	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 1469	. . . . . . . . . . . . . . 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 1116	. . . . . . . . . . . 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 12503	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦))
25	24	anbi1i 624	. . . . . . . . . . . . . . . 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 1120	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝑦 ∈ ℕ0 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
28	8, 25, 27	syl2anbr 599	. . . . . . . . . . . . . . 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 1109	. . . . . . . . . . . . 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 714	. . . . . . . . 9 ⊢ (((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦 ∧ 𝑦 < 𝑁)) → (𝜒 → 𝜃))
35	4, 5, 6, 7, 11, 34	fzind 12593	. . . . . . . 8 ⊢ (((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁)) → 𝜏)
36	3, 35	mpanl1 700	. . . . . . 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 1118	. . . 4 ⊢ (((𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐾) ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜏))
40	1, 39	sylanb 581	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝜏))
41	40	impcom 407	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ (𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁)) → 𝜏)
42	41	3impb 1114	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → 𝜏)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   class class class wbr 5095  (class class class)co 7353  ℝcr 11027  0cc0 11028  1c1 11029   + caddc 11031   < clt 11168   ≤ cle 11169  ℕ₀cn0 12403  ℤcz 12490

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12148  df-n0 12404  df-z 12491

This theorem is referenced by:  nn0seqcvgd  16500  poimirlem28  37647