Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  irrapxlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem irrapxlem3 41547
Description: Lemma for irrapx1 41551. By subtraction, there is a multiple very close to an integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
irrapxlem3 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต))
Distinct variable groups:   ๐‘ฅ,๐ด,๐‘ฆ   ๐‘ฅ,๐ต,๐‘ฆ

Proof of Theorem irrapxlem3
Dummy variables ๐‘Ž ๐‘ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 irrapxlem2 41546 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ โˆƒ๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต)โˆƒ๐‘ โˆˆ (0...๐ต)(๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต)))
2 1z 12588 . . . . . . . 8 1 โˆˆ โ„ค
32a1i 11 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
4 simpllr 774 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
54nnzd 12581 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
6 simplrr 776 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))
76elfzelzd 13498 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
8 simplrl 775 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต))
98elfzelzd 13498 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค)
107, 9zsubcld 12667 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ โ„ค)
11 1m1e0 12280 . . . . . . . . 9 (1 โˆ’ 1) = 0
12 elfzelz 13497 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค)
1312ad2antrl 726 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„ค)
1413zred 12662 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„)
15 elfzelz 13497 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ (0...๐ต) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
1615ad2antll 727 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
1716zred 12662 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
1814, 17posdifd 11797 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ (๐‘Ž < ๐‘ โ†” 0 < (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)))
1918biimpa 477 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 0 < (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž))
2011, 19eqbrtrid 5182 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (1 โˆ’ 1) < (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž))
21 zlem1lt 12610 . . . . . . . . 9 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ โ„ค) โ†’ (1 โ‰ค (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†” (1 โˆ’ 1) < (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)))
222, 10, 21sylancr 587 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (1 โ‰ค (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†” (1 โˆ’ 1) < (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)))
2320, 22mpbird 256 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 1 โ‰ค (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž))
247zred 12662 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
259zred 12662 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„)
2624, 25resubcld 11638 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ โ„)
27 0red 11213 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 0 โˆˆ โ„)
2824, 27resubcld 11638 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ 0) โˆˆ โ„)
294nnred 12223 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
30 elfzle1 13500 . . . . . . . . . 10 (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘Ž)
318, 30syl 17 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘Ž)
3227, 25, 24, 31lesub2dd 11827 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 0))
3324recnd 11238 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3433subid1d 11556 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ 0) = ๐‘)
35 elfzle2 13501 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (0...๐ต) โ†’ ๐‘ โ‰ค ๐ต)
366, 35syl 17 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘ โ‰ค ๐ต)
3734, 36eqbrtrd 5169 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ 0) โ‰ค ๐ต)
3826, 28, 29, 32, 37letrd 11367 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ‰ค ๐ต)
393, 5, 10, 23, 38elfzd 13488 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ (1...๐ต))
4039adantrr 715 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง (๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต))) โ†’ (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ (1...๐ต))
41 rpre 12978 . . . . . . . . . 10 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
4241ad3antrrr 728 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
4342, 25remulcld 11240 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท ๐‘Ž) โˆˆ โ„)
4442, 24remulcld 11240 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท ๐‘) โˆˆ โ„)
45 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž < ๐‘)
4625, 24, 45ltled 11358 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž โ‰ค ๐‘)
47 rpgt0 12982 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„+ โ†’ 0 < ๐ด)
4847ad3antrrr 728 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 0 < ๐ด)
49 lemul2 12063 . . . . . . . . . 10 ((๐‘Ž โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด)) โ†’ (๐‘Ž โ‰ค ๐‘ โ†” (๐ด ยท ๐‘Ž) โ‰ค (๐ด ยท ๐‘)))
5025, 24, 42, 48, 49syl112anc 1374 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐‘Ž โ‰ค ๐‘ โ†” (๐ด ยท ๐‘Ž) โ‰ค (๐ด ยท ๐‘)))
5146, 50mpbid 231 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท ๐‘Ž) โ‰ค (๐ด ยท ๐‘))
52 flword2 13774 . . . . . . . 8 (((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆˆ โ„ โˆง (๐ด ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โˆง (๐ด ยท ๐‘Ž) โ‰ค (๐ด ยท ๐‘)) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜(โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))
5343, 44, 51, 52syl3anc 1371 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜(โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))
54 uznn0sub 12857 . . . . . . 7 ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜(โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โ†’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โˆˆ โ„•0)
5553, 54syl 17 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โˆˆ โ„•0)
5655adantrr 715 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง (๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต))) โ†’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โˆˆ โ„•0)
5742recnd 11238 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
5825recnd 11238 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ โ„‚)
5957, 33, 58subdid 11666 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) = ((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (๐ด ยท ๐‘Ž)))
6059oveq1d 7420 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))) = (((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (๐ด ยท ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))))
6144recnd 11238 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท ๐‘) โˆˆ โ„‚)
6243recnd 11238 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (๐ด ยท ๐‘Ž) โˆˆ โ„‚)
6344flcld 13759 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
6463zcnd 12663 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆˆ โ„‚)
6543flcld 13759 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)) โˆˆ โ„ค)
6665zcnd 12663 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)) โˆˆ โ„‚)
6761, 62, 64, 66sub4d 11616 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (๐ด ยท ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))) = (((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘))) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))))
68 modfrac 13845 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด ยท ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1) = ((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘))))
6944, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1) = ((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘))))
7069eqcomd 2738 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘))) = ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))
71 modfrac 13845 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆˆ โ„ โ†’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) = ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))
7243, 71syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) = ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))
7372eqcomd 2738 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) = ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1))
7470, 73oveq12d 7423 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (((๐ด ยท ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘))) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))) = (((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1)))
7560, 67, 743eqtrd 2776 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))) = (((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1)))
7675fveq2d 6892 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) = (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1))))
77 1rp 12974 . . . . . . . . . . . . 13 1 โˆˆ โ„+
7877a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ 1 โˆˆ โ„+)
7944, 78modcld 13836 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆˆ โ„)
8079recnd 11238 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆˆ โ„‚)
8143, 78modcld 13836 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆˆ โ„)
8281recnd 11238 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆˆ โ„‚)
8380, 82abssubd 15396 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1))) = (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))))
8476, 83eqtr2d 2773 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) = (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))))
8584breq1d 5157 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต) โ†” (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) < (1 / ๐ต)))
8685biimpd 228 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง ๐‘Ž < ๐‘) โ†’ ((absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต) โ†’ (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) < (1 / ๐ต)))
8786impr 455 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง (๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต))) โ†’ (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) < (1 / ๐ต))
88 oveq2 7413 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†’ (๐ด ยท ๐‘ฅ) = (๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)))
8988fvoveq1d 7427 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†’ (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) = (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ๐‘ฆ)))
9089breq1d 5157 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†’ ((absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต) โ†” (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต)))
91 oveq2 7413 . . . . . . . 8 (๐‘ฆ = ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โ†’ ((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ๐‘ฆ) = ((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž)))))
9291fveq2d 6892 . . . . . . 7 (๐‘ฆ = ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โ†’ (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ๐‘ฆ)) = (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))))
9392breq1d 5157 . . . . . 6 (๐‘ฆ = ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โ†’ ((absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต) โ†” (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) < (1 / ๐ต)))
9490, 93rspc2ev 3623 . . . . 5 (((๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โˆˆ (1...๐ต) โˆง ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))) โˆˆ โ„•0 โˆง (absโ€˜((๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)) โˆ’ ((โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘)) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐ด ยท ๐‘Ž))))) < (1 / ๐ต)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต))
9540, 56, 87, 94syl3anc 1371 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โˆง (๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต))) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต))
9695ex 413 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โˆง (๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต) โˆง ๐‘ โˆˆ (0...๐ต))) โ†’ ((๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต)))
9796rexlimdvva 3211 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (โˆƒ๐‘Ž โˆˆ (0...๐ต)โˆƒ๐‘ โˆˆ (0...๐ต)(๐‘Ž < ๐‘ โˆง (absโ€˜(((๐ด ยท ๐‘Ž) mod 1) โˆ’ ((๐ด ยท ๐‘) mod 1))) < (1 / ๐ต)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต)))
981, 97mpd 15 1 ((๐ด โˆˆ โ„+ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ (1...๐ต)โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 (absโ€˜((๐ด ยท ๐‘ฅ) โˆ’ ๐‘ฆ)) < (1 / ๐ต))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  โˆƒwrex 3070   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  โ„คโ‰ฅcuz 12818  โ„+crp 12970  ...cfz 13480  โŒŠcfl 13751   mod cmo 13830  abscabs 15177
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-oadd 8466  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-ico 13326  df-fz 13481  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179
This theorem is referenced by:  irrapxlem4  41548
  Copyright terms: Public domain W3C validator