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 42308
Description: Lemma for irrapx1 42312. 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 42307 . 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 12620 . . . . . . . 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 12613 . . . . . . 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 13532 . . . . . . . 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 13532 . . . . . . . 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 12699 . . . . . . 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 12312 . . . . . . . . 9 (1 โˆ’ 1) = 0
12 elfzelz 13531 . . . . . . . . . . . . 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 12694 . . . . . . . . . . 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 13531 . . . . . . . . . . . . 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 12694 . . . . . . . . . . 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 11829 . . . . . . . . . 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 475 . . . . . . . . 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 5178 . . . . . . . 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 12642 . . . . . . . . 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 585 . . . . . . . 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 12694 . . . . . . . . 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 12694 . . . . . . . . 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 11670 . . . . . . . 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 11245 . . . . . . . . 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 11670 . . . . . . . 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 12255 . . . . . . . 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 13534 . . . . . . . . . 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 11859 . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . 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 11588 . . . . . . . . 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 13535 . . . . . . . . . 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 5165 . . . . . . . 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 11399 . . . . . . 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 13522 . . . . . 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 13012 . . . . . . . . . 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 11272 . . . . . . . 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 11272 . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . 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 11390 . . . . . . . . 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 13016 . . . . . . . . . . 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 12095 . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . 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 13808 . . . . . . . 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 1368 . . . . . . 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 12889 . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . . . . 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 11698 . . . . . . . . . . . 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 7430 . . . . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . . . 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 13793 . . . . . . . . . . . . 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 12695 . . . . . . . . . . . 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 13793 . . . . . . . . . . . . 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 12695 . . . . . . . . . . . 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 11648 . . . . . . . . . . 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 13879 . . . . . . . . . . . . . 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 2731 . . . . . . . . . . . 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 13879 . . . . . . . . . . . . . 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 2731 . . . . . . . . . . . 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 7433 . . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . 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 6895 . . . . . . . . 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 13008 . . . . . . . . . . . . 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 13870 . . . . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . 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 13870 . . . . . . . . . . 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 11270 . . . . . . . . . 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 15430 . . . . . . . . 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 2766 . . . . . . . 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 5153 . . . . . . 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 453 . . . . 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 7423 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž) โ†’ (๐ด ยท ๐‘ฅ) = (๐ด ยท (๐‘ โˆ’ ๐‘Ž)))
8988fvoveq1d 7437 . . . . . . 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 5153 . . . . . 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 7423 . . . . . . . 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 6895 . . . . . . 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 5153 . . . . . 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 3615 . . . . 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 1368 . . . 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 411 . . 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 3202 . 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 394   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098  โˆƒwrex 3060   class class class wbr 5143  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7415  โ„cr 11135  0cc0 11136  1c1 11137   ยท cmul 11141   < clt 11276   โ‰ค cle 11277   โˆ’ cmin 11472   / cdiv 11899  โ„•cn 12240  โ„•0cn0 12500  โ„คcz 12586  โ„คโ‰ฅcuz 12850  โ„+crp 13004  ...cfz 13514  โŒŠcfl 13785   mod cmo 13864  abscabs 15211
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5280  ax-sep 5294  ax-nul 5301  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7737  ax-cnex 11192  ax-resscn 11193  ax-1cn 11194  ax-icn 11195  ax-addcl 11196  ax-addrcl 11197  ax-mulcl 11198  ax-mulrcl 11199  ax-mulcom 11200  ax-addass 11201  ax-mulass 11202  ax-distr 11203  ax-i2m1 11204  ax-1ne0 11205  ax-1rid 11206  ax-rnegex 11207  ax-rrecex 11208  ax-cnre 11209  ax-pre-lttri 11210  ax-pre-lttrn 11211  ax-pre-ltadd 11212  ax-pre-mulgt0 11213  ax-pre-sup 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3960  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5227  df-tr 5261  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-om 7868  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8388  df-rdg 8427  df-1o 8483  df-oadd 8487  df-er 8721  df-en 8961  df-dom 8962  df-sdom 8963  df-fin 8964  df-sup 9463  df-inf 9464  df-card 9960  df-pnf 11278  df-mnf 11279  df-xr 11280  df-ltxr 11281  df-le 11282  df-sub 11474  df-neg 11475  df-div 11900  df-nn 12241  df-2 12303  df-3 12304  df-n0 12501  df-xnn0 12573  df-z 12587  df-uz 12851  df-rp 13005  df-ico 13360  df-fz 13515  df-fl 13787  df-mod 13865  df-seq 13997  df-exp 14057  df-hash 14320  df-cj 15076  df-re 15077  df-im 15078  df-sqrt 15212  df-abs 15213
This theorem is referenced by:  irrapxlem4  42309
  Copyright terms: Public domain W3C validator