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 48146
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 12880 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) ↔ (5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁))
2 4nn0 12534 . . . . . . . . . . . 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 11222 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 ∈ ℝ)
6 5re 12339 . . . . . . . . . . . . . 14 5 ∈ ℝ
76a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 5 ∈ ℝ)
8 zre 12606 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
983ad2ant2 1152 . . . . . . . . . . . . 13 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
10 5pos 12364 . . . . . . . . . . . . . 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 11381 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 0 < 𝑁)
14 elnnz 12612 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑁))
154, 13, 14sylanbrc 595 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
16 4re 12336 . . . . . . . . . . . . 13 4 ∈ ℝ
1716a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 ∈ ℝ)
18 4lt5 12431 . . . . . . . . . . . . 13 4 < 5
1918a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 5)
2017, 7, 9, 19, 12ltletrd 11381 . . . . . . . . . . 11 ((5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁) → 4 < 𝑁)
21 elfzo0 13742 . . . . . . . . . . 11 (4 ∈ (0..^𝑁) ↔ (4 ∈ ℕ0𝑁 ∈ 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 13948 . . . . . . . . 9 (4 ∈ (0..^𝑁) → (4 mod 𝑁) = 4)
2523, 24syl 18 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) = 4)
26 4ne0 12363 . . . . . . . . 9 4 ≠ 0
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 4 ≠ 0)
2825, 27eqnetrd 3027 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → (4 mod 𝑁) ≠ 0)
29 df-ne 2961 . . . . . . . 8 (((4 · 1) mod 𝑁) ≠ 0 ↔ ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
30 4cn 12337 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℂ
3130mulridi 11224 . . . . . . . . . 10 (4 · 1) = 4
3231oveq1i 7426 . . . . . . . . 9 ((4 · 1) mod 𝑁) = (4 mod 𝑁)
3332neeq1i 3024 . . . . . . . 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) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
3736adantr 486 . . . 4 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ¬ ((4 · 1) mod 𝑁) = 0)
38 uzuzle35 12923 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ (ℤ‘3))
39 eluz3nn 12925 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ (ℤ‘3) → 𝑁 ∈ ℕ)
4038, 39syl 18 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ‘5) → 𝑁 ∈ ℕ)
41403ad2ant1 1151 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑁 ∈ ℕ)
42 elfzoelz 13700 . . . . . . . 8 (𝑋 ∈ (0..^𝑁) → 𝑋 ∈ ℤ)
43 modm1nep1.i . . . . . . . 8 𝐼 = (0..^𝑁)
4442, 43eleq2s 2883 . . . . . . 7 (𝑋𝐼𝑋 ∈ ℤ)
45443ad2ant2 1152 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑋 ∈ ℤ)
46 elfzoelz 13700 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ (0..^𝑁) → 𝑌 ∈ ℤ)
4746, 43eleq2s 2883 . . . . . . 7 (𝑌𝐼𝑌 ∈ ℤ)
48473ad2ant3 1153 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 𝑌 ∈ ℤ)
49 1zzd 12636 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → 1 ∈ ℤ)
50 modmkpkne 48137 . . . . . 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) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) → (((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) ∧ 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 2967 . 2 (((𝑁 ∈ (ℤ‘5) ∧ 𝑋𝐼𝑌𝐼) ∧ ((𝑌 − 1) mod 𝑁) = ((𝑋 + 1) mod 𝑁)) → ((𝑌 + 1) mod 𝑁) ≠ ((𝑋 − 1) mod 𝑁))
5554ex 418 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
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960   class class class wbr 5111  cfv 6540  (class class class)co 7416  cr 11110  0cc0 11111  1c1 11112   + caddc 11114   · cmul 11116   < clt 11254  cle 11255  cmin 11452  cn 12244  3c3 12307  4c4 12308  5c5 12309  0cn0 12515  cz 12602  cuz 12874  ..^cfzo 13695   mod cmo 13916
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7738  ax-cnex 11167  ax-resscn 11168  ax-1cn 11169  ax-icn 11170  ax-addcl 11171  ax-addrcl 11172  ax-mulcl 11173  ax-mulrcl 11174  ax-mulcom 11175  ax-addass 11176  ax-mulass 11177  ax-distr 11178  ax-i2m1 11179  ax-1ne0 11180  ax-1rid 11181  ax-rnegex 11182  ax-rrecex 11183  ax-cnre 11184  ax-pre-lttri 11185  ax-pre-lttrn 11186  ax-pre-ltadd 11187  ax-pre-mulgt0 11188  ax-pre-sup 11189
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-sup 9405  df-inf 9406  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11454  df-neg 11455  df-div 11883  df-nn 12245  df-2 12314  df-3 12315  df-4 12316  df-5 12317  df-n0 12516  df-z 12603  df-uz 12875  df-rp 13029  df-fz 13548  df-fzo 13696  df-fl 13839  df-mod 13917  df-dvds 16329
This theorem is used by:  gpgedg2ov  48864
  Copyright terms: Public domain W3C validator