Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  modm1p1ne Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem modm1p1ne 47616
Description: If an integer minus one equals another integer plus one modulo an integer greater than 4, then the first integer plus one is not equal to the second integer minus one modulo the same modulus. (Contributed by AV, 15-Nov-2025.)
Hypothesis
Ref Expression
modm1nep1.i 𝐼 = (0..^𝑁)
Assertion
Ref Expression
modm1p1ne ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁)))

Proof of Theorem modm1p1ne
StepHypRef Expression
1 eluz2 12757 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) ↔ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁))
2 4nn0 12420 . . . . . . . . . . . 12 4 ∈ ℕ0
32a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℕ0)
4 simp2 1137 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
5 0red 11135 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 ∈ ℝ)
6 5re 12232 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℝ
76a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℝ)
8 zre 12492 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
983ad2ant2 1134 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
10 5pos 12254 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 5
1110a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 5)
12 simp3 1138 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ≤ 𝑁)
135, 7, 9, 11, 12ltletrd 11293 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 𝑁)
14 elnnz 12498 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑁))
154, 13, 14sylanbrc 583 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
16 4re 12229 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℝ
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℝ)
18 4lt5 12317 . . . . . . . . . . . . 13 4 < 5
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 5)
2017, 7, 9, 19, 12ltletrd 11293 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 𝑁)
21 elfzo0 13616 . . . . . . . . . . 11 (4 ∈ (0..^𝑁) ↔ (4 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 4 < 𝑁))
223, 15, 20, 21syl3anbrc 1344 . . . . . . . . . 10 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ (0..^𝑁))
231, 22sylbi 217 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 4 ∈ (0..^𝑁))
24 zmodidfzoimp 13821 . . . . . . . . 9 (4 ∈ (0..^𝑁) → (4 mod 𝑁) = 4)
2523, 24syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) = 4)
26 4ne0 12253 . . . . . . . . 9 4 ≠ 0
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 4 ≠ 0)
2825, 27eqnetrd 2999 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) ≠ 0)
29 df-ne 2933 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
30 4cn 12230 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℂ
3130mulridi 11136 . . . . . . . . . 10 (4 · 1) = 4
3231oveq1i 7368 . . . . . . . . 9 ((4 · 1) mod 𝑁) = (4 mod 𝑁)
3332neeq1i 2996 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ (4 mod 𝑁) ≠ 0)
3429, 33bitr3i 277 . . . . . . 7 (¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0 ↔ (4 mod 𝑁) ≠ 0)
3528, 34sylibr 234 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
36353ad2ant1 1133 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
3736adantr 480 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
38 uzuzle35 12800 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ (ℤ‘3))
39 eluz3nn 12802 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
4038, 39syl 17 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ ℕ)
41403ad2ant1 1133 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑁 ∈ ℕ)
42 elfzoelz 13575 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0..^𝑁) → 𝑋 ∈ ℤ)
43 modm1nep1.i . . . . . . . 8 𝐼 = (0..^𝑁)
4442, 43eleq2s 2854 . . . . . . 7 (𝑋𝐼𝑋 ∈ ℤ)
45443ad2ant2 1134 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
46 elfzoelz 13575 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ (0..^𝑁) → 𝑌 ∈ ℤ)
4746, 43eleq2s 2854 . . . . . . 7 (𝑌𝐼𝑌 ∈ ℤ)
48473ad2ant3 1135 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑌 ∈ ℤ)
49 1zzd 12522 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 1 ∈ ℤ)
50 modmkpkne 47607 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑋 ∈ ℤ ∧ 𝑌 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ)) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → (((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁) ↔ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)))
5141, 45, 48, 49, 50syl13anc 1374 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → (((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁) ↔ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)))
5251imp 406 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → (((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁) ↔ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0))
5337, 52mtbird 325 . . 3 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5453neqned 2939 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5554ex 412 1 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2113  wne 2932   class class class wbr 5098  cfv 6492  (class class class)co 7358  cr 11025  0cc0 11026  1c1 11027   + caddc 11029   · cmul 11031   < clt 11166  cle 11167  cmin 11364  cn 12145  3c3 12201  4c4 12202  5c5 12203  0cn0 12401  cz 12488  cuz 12751  ..^cfzo 13570   mod cmo 13789
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-4 12210  df-5 12211  df-n0 12402  df-z 12489  df-uz 12752  df-rp 12906  df-fz 13424  df-fzo 13571  df-fl 13712  df-mod 13790  df-dvds 16180
This theorem is referenced by:  gpgedg2ov  48312
  Copyright terms: Public domain W3C validator