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 47997
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 12864 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) ↔ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁))
2 4nn0 12519 . . . . . . . . . . . 12 4 ∈ ℕ0
32a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℕ0)
4 simp2 1153 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
5 0red 11207 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 ∈ ℝ)
6 5re 12324 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℝ
76a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℝ)
8 zre 12591 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
983ad2ant2 1150 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
10 5pos 12349 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 5
1110a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 5)
12 simp3 1154 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ≤ 𝑁)
135, 7, 9, 11, 12ltletrd 11366 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 𝑁)
14 elnnz 12597 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑁))
154, 13, 14sylanbrc 594 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
16 4re 12321 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℝ
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℝ)
18 4lt5 12416 . . . . . . . . . . . . 13 4 < 5
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 5)
2017, 7, 9, 19, 12ltletrd 11366 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 𝑁)
21 elfzo0 13725 . . . . . . . . . . 11 (4 ∈ (0..^𝑁) ↔ (4 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 4 < 𝑁))
223, 15, 20, 21syl3anbrc 1360 . . . . . . . . . 10 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ (0..^𝑁))
231, 22sylbi 220 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 4 ∈ (0..^𝑁))
24 zmodidfzoimp 13930 . . . . . . . . 9 (4 ∈ (0..^𝑁) → (4 mod 𝑁) = 4)
2523, 24syl 18 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) = 4)
26 4ne0 12348 . . . . . . . . 9 4 ≠ 0
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 4 ≠ 0)
2825, 27eqnetrd 3031 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) ≠ 0)
29 df-ne 2965 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
30 4cn 12322 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℂ
3130mulridi 11209 . . . . . . . . . 10 (4 · 1) = 4
3231oveq1i 7418 . . . . . . . . 9 ((4 · 1) mod 𝑁) = (4 mod 𝑁)
3332neeq1i 3028 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ (4 mod 𝑁) ≠ 0)
3429, 33bitr3i 280 . . . . . . 7 (¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0 ↔ (4 mod 𝑁) ≠ 0)
3528, 34sylibr 237 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
36353ad2ant1 1149 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
3736adantr 485 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
38 uzuzle35 12907 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ (ℤ‘3))
39 eluz3nn 12909 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
4038, 39syl 18 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ ℕ)
41403ad2ant1 1149 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑁 ∈ ℕ)
42 elfzoelz 13683 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0..^𝑁) → 𝑋 ∈ ℤ)
43 modm1nep1.i . . . . . . . 8 𝐼 = (0..^𝑁)
4442, 43eleq2s 2887 . . . . . . 7 (𝑋𝐼𝑋 ∈ ℤ)
45443ad2ant2 1150 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
46 elfzoelz 13683 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ (0..^𝑁) → 𝑌 ∈ ℤ)
4746, 43eleq2s 2887 . . . . . . 7 (𝑌𝐼𝑌 ∈ ℤ)
48473ad2ant3 1151 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑌 ∈ ℤ)
49 1zzd 12621 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 1 ∈ ℤ)
50 modmkpkne 47988 . . . . . 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 1397 . . . . 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 411 . . . 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 328 . . 3 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5453neqned 2971 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5554ex 417 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 209  wa 400  w3a 1101   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964   class class class wbr 5110  cfv 6534  (class class class)co 7408  cr 11095  0cc0 11096  1c1 11097   + caddc 11099   · cmul 11101   < clt 11239  cle 11240  cmin 11437  cn 12229  3c3 12292  4c4 12293  5c5 12294  0cn0 12500  cz 12587  cuz 12858  ..^cfzo 13678   mod cmo 13898
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173  ax-pre-sup 11174
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9398  df-inf 9399  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-div 11868  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-rp 13013  df-fz 13532  df-fzo 13679  df-fl 13821  df-mod 13899  df-dvds 16307
This theorem is referenced by:  gpgedg2ov  48715
  Copyright terms: Public domain W3C validator