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 48554
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) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁)))

Proof of Theorem modm1p1ne
StepHypRef Expression
1 eluz2 12978 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ↔ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁))
2 4nn0 12632 . . . . . . . . . . . 12 4 ∈ ℕ0
32a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℕ0)
4 simp2 1155 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
5 0red 11318 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 ∈ ℝ)
6 5re 12437 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℝ
76a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℝ)
8 zre 12704 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
983ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
10 5pos 12462 . . . . . . . . . . . . . 14 0 < 5
1110a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 5)
12 simp3 1156 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ≤ 𝑁)
135, 7, 9, 11, 12ltletrd 11477 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 𝑁)
14 elnnz 12710 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑁))
154, 13, 14sylanbrc 595 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
16 4re 12434 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℝ
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℝ)
18 4lt5 12529 . . . . . . . . . . . . 13 4 < 5
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 5)
2017, 7, 9, 19, 12ltletrd 11477 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 𝑁)
21 elfzo0 13842 . . . . . . . . . . 11 (4 ∈ (0..^𝑁) ↔ (4 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 4 < 𝑁))
223, 15, 20, 21syl3anbrc 1362 . . . . . . . . . 10 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ (0..^𝑁))
231, 22sylbi 220 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → 4 ∈ (0..^𝑁))
24 zmodidfzoimp 14048 . . . . . . . . 9 (4 ∈ (0..^𝑁) → (4 mod 𝑁) = 4)
2523, 24syl 18 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → (4 mod 𝑁) = 4)
26 4ne0 12461 . . . . . . . . 9 4 ≠ 0
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → 4 ≠ 0)
2825, 27eqnetrd 3022 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → (4 mod 𝑁) ≠ 0)
29 df-ne 2956 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
30 4cn 12435 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℂ
3130mulridi 11320 . . . . . . . . . 10 (4 · 1) = 4
3231oveq1i 7434 . . . . . . . . 9 ((4 · 1) mod 𝑁) = (4 mod 𝑁)
3332neeq1i 3019 . . . . . . . 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 1151 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
3736adantr 486 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
38 uzuzle35 13021 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘3))
39 eluz3nn 13023 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
4038, 39syl 18 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) → 𝑁 ∈ ℕ)
41403ad2ant1 1151 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → 𝑁 ∈ ℕ)
42 elfzoelz 13800 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0..^𝑁) → 𝑋 ∈ ℤ)
43 modm1nep1.i . . . . . . . 8 𝐼 = (0..^𝑁)
4442, 43eleq2s 2878 . . . . . . 7 (𝑋 ∈ 𝐼 → 𝑋 ∈ ℤ)
45443ad2ant2 1152 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
46 elfzoelz 13800 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ (0..^𝑁) → 𝑌 ∈ ℤ)
4746, 43eleq2s 2878 . . . . . . 7 (𝑌 ∈ 𝐼 → 𝑌 ∈ ℤ)
48473ad2ant3 1153 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → 𝑌 ∈ ℤ)
49 1zzd 12734 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → 1 ∈ ℤ)
50 modmkpkne 48545 . . . . . 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 1399 . . . . 5 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → (((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁) ↔ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)))
5251imp 412 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) ∧ ((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) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((𝑌 + 1) mod 𝑁) = ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5453neqned 2962 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5554ex 418 1 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘5) ∧ 𝑋 ∈ 𝐼 ∧ 𝑌 ∈ 𝐼) → (((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   class class class wbr 5102  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548  ℕcn 12342  3c3 12405  4c4 12406  5c5 12407  ℕ0cn0 12613  ℤcz 12700  ℤ≥cuz 12972  ..^cfzo 13795   mod cmo 14016
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-er 8724  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-4 12414  df-5 12415  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-rp 13128  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-fl 13939  df-mod 14017  df-dvds 16432
This theorem is used by:  gpgedg2ov  49272
  Copyright terms: Public domain W3C validator