Theorem fzmaxdif 42993

Description: Bound on the difference between two integers constrained to two possibly overlapping finite ranges. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Oct-2014.)

Assertion

Ref	Expression
fzmaxdif	⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (abs‘(𝐴 − 𝐷)) ≤ (𝐹 − 𝐵))

Proof of Theorem fzmaxdif

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2r 1201	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹))
2	1	elfzelzd 13565	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐷 ∈ ℤ)
3	2	zred 12722	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐷 ∈ ℝ)
4		simp2l 1200	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐹 ∈ ℤ)
5	4	zred 12722	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐹 ∈ ℝ)
6		simp1r 1199	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶))
7		elfzel1 13563	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ (𝐵...𝐶) → 𝐵 ∈ ℤ)
8	6, 7	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℤ)
9	8	zred 12722	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℝ)
10	5, 9	resubcld 11691	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐹 − 𝐵) ∈ ℝ)
11	3, 10	resubcld 11691	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐷 − (𝐹 − 𝐵)) ∈ ℝ)
12	6	elfzelzd 13565	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℤ)
13	12	zred 12722	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℝ)
14		elfzle2 13568	. . . . . 6 ⊢ (𝐷 ∈ (𝐸...𝐹) → 𝐷 ≤ 𝐹)
15	1, 14	syl 17	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐷 ≤ 𝐹)
16	3, 5, 10, 15	lesub1dd 11879	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐷 − (𝐹 − 𝐵)) ≤ (𝐹 − (𝐹 − 𝐵)))
17	5	recnd 11289	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐹 ∈ ℂ)
18	9	recnd 11289	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐵 ∈ ℂ)
19	17, 18	nncand 11625	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐹 − (𝐹 − 𝐵)) = 𝐵)
20	16, 19	breqtrd 5169	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐷 − (𝐹 − 𝐵)) ≤ 𝐵)
21		elfzle1 13567	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (𝐵...𝐶) → 𝐵 ≤ 𝐴)
22	6, 21	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐵 ≤ 𝐴)
23	11, 9, 13, 20, 22	letrd 11418	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐷 − (𝐹 − 𝐵)) ≤ 𝐴)
24		simp1l 1198	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐶 ∈ ℤ)
25	24	zred 12722	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐶 ∈ ℝ)
26	3, 10	readdcld 11290	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐷 + (𝐹 − 𝐵)) ∈ ℝ)
27		elfzle2 13568	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (𝐵...𝐶) → 𝐴 ≤ 𝐶)
28	6, 27	syl 17	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐴 ≤ 𝐶)
29	25, 3	resubcld 11691	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐶 − 𝐷) ∈ ℝ)
30		elfzel1 13563	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐷 ∈ (𝐸...𝐹) → 𝐸 ∈ ℤ)
31	1, 30	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐸 ∈ ℤ)
32	31	zred 12722	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐸 ∈ ℝ)
33	25, 32	resubcld 11691	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐶 − 𝐸) ∈ ℝ)
34		elfzle1 13567	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐷 ∈ (𝐸...𝐹) → 𝐸 ≤ 𝐷)
35	1, 34	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐸 ≤ 𝐷)
36	32, 3, 25, 35	lesub2dd 11880	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐶 − 𝐷) ≤ (𝐶 − 𝐸))
37		simp3 1139	. . . . . 6 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵))
38	29, 33, 10, 36, 37	letrd 11418	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐶 − 𝐷) ≤ (𝐹 − 𝐵))
39	25, 3, 10	lesubaddd 11860	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → ((𝐶 − 𝐷) ≤ (𝐹 − 𝐵) ↔ 𝐶 ≤ ((𝐹 − 𝐵) + 𝐷)))
40	38, 39	mpbid 232	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐶 ≤ ((𝐹 − 𝐵) + 𝐷))
41	10	recnd 11289	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (𝐹 − 𝐵) ∈ ℂ)
42	3	recnd 11289	. . . . 5 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐷 ∈ ℂ)
43	41, 42	addcomd 11463	. . . 4 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → ((𝐹 − 𝐵) + 𝐷) = (𝐷 + (𝐹 − 𝐵)))
44	40, 43	breqtrd 5169	. . 3 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐶 ≤ (𝐷 + (𝐹 − 𝐵)))
45	13, 25, 26, 28, 44	letrd 11418	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → 𝐴 ≤ (𝐷 + (𝐹 − 𝐵)))
46	13, 3, 10	absdifled 15473	. 2 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → ((abs‘(𝐴 − 𝐷)) ≤ (𝐹 − 𝐵) ↔ ((𝐷 − (𝐹 − 𝐵)) ≤ 𝐴 ∧ 𝐴 ≤ (𝐷 + (𝐹 − 𝐵)))))
47	23, 45, 46	mpbir2and 713	1 ⊢ (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ (𝐵...𝐶)) ∧ (𝐹 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ (𝐸...𝐹)) ∧ (𝐶 − 𝐸) ≤ (𝐹 − 𝐵)) → (abs‘(𝐴 − 𝐷)) ≤ (𝐹 − 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   ∈ wcel 2108   class class class wbr 5143  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431   + caddc 11158   ≤ cle 11296   − cmin 11492  ℤcz 12613  ...cfz 13547  abscabs 15273

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 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-cnex 11211  ax-resscn 11212  ax-1cn 11213  ax-icn 11214  ax-addcl 11215  ax-addrcl 11216  ax-mulcl 11217  ax-mulrcl 11218  ax-mulcom 11219  ax-addass 11220  ax-mulass 11221  ax-distr 11222  ax-i2m1 11223  ax-1ne0 11224  ax-1rid 11225  ax-rnegex 11226  ax-rrecex 11227  ax-cnre 11228  ax-pre-lttri 11229  ax-pre-lttrn 11230  ax-pre-ltadd 11231  ax-pre-mulgt0 11232  ax-pre-sup 11233

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-er 8745  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-sup 9482  df-pnf 11297  df-mnf 11298  df-xr 11299  df-ltxr 11300  df-le 11301  df-sub 11494  df-neg 11495  df-div 11921  df-nn 12267  df-2 12329  df-3 12330  df-n0 12527  df-z 12614  df-uz 12879  df-rp 13035  df-fz 13548  df-seq 14043  df-exp 14103  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275

This theorem is referenced by:  acongeq  42995