Theorem nndiffz1 29931

Description: Upper set of the positive integers. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Aug-2017.)

Assertion

Ref	Expression
nndiffz1	⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℕ ∖ (1...𝑁)) = (ℤ≥‘(𝑁 + 1)))

Proof of Theorem nndiffz1

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1z 11653	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		nn0z 11646	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		elfz1 12537	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
4	1, 2, 3	sylancr 581	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
5		3anass 1116	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
6	4, 5	syl6bb 278	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁))))
7	6	baibd 535	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
8	7	baibd 535	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ 𝑗 ≤ 𝑁))
9	8	notbid 309	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
10		simpl 474	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
11	10	zred 11728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
12		simpr 477	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℤ)
13	12	zred 11728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℝ)
14	11, 13	ltnled 10437	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
15		zltp1le 11673	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
16	14, 15	bitr3d 272	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
17	2, 16	sylan 575	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
18	17	adantr 472	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
19	9, 18	bitrd 270	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
20	19	pm5.32da 574	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
21		1red 10293	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ∈ ℝ)
22		simpll 783	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23	22	nn0red 11598	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℝ)
24	23, 21	readdcld 10322	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
25		simplr 785	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℤ)
26	25	zred 11728	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℝ)
27		0p1e1 11400	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
28		0red 10296	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ∈ ℝ)
29	22	nn0ge0d 11600	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ≤ 𝑁)
30	28, 23, 21, 29	leadd1dd 10894	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (0 + 1) ≤ (𝑁 + 1))
31	27, 30	syl5eqbrr 4844	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ (𝑁 + 1))
32		simpr 477	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)
33	21, 24, 26, 31, 32	letrd 10447	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ 𝑗)
34	33	ex 401	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) ≤ 𝑗 → 1 ≤ 𝑗))
35	34	pm4.71rd 558	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) ≤ 𝑗 ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
36	20, 35	bitr4d 273	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
37	36	pm5.32da 574	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
38		eldif 3741	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
39		elnnz1 11649	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗))
40	39	anbi1i 617	. . . . 5 ⊢ ((𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗) ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
41		anass 460	. . . . 5 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗) ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))))
42	38, 40, 41	3bitri 288	. . . 4 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))))
43	42	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))))
44		peano2nn0 11579	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
45	44	nn0zd 11726	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
46		eluz1 11889	. . . 4 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ ℤ → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
47	45, 46	syl 17	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
48	37, 43, 47	3bitr4d 302	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1))))
49	48	eqrdv 2762	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℕ ∖ (1...𝑁)) = (ℤ≥‘(𝑁 + 1)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 197   ∧ wa 384   ∧ w3a 1107   = wceq 1652   ∈ wcel 2155   ∖ cdif 3728   class class class wbr 4808  ‘cfv 6067  (class class class)co 6841  0cc0 10188  1c1 10189   + caddc 10191   < clt 10327   ≤ cle 10328  ℕcn 11273  ℕ₀cn0 11537  ℤcz 11623  ℤ_≥cuz 11885  ...cfz 12532

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2349  ax-ext 2742  ax-sep 4940  ax-nul 4948  ax-pow 5000  ax-pr 5061  ax-un 7146  ax-cnex 10244  ax-resscn 10245  ax-1cn 10246  ax-icn 10247  ax-addcl 10248  ax-addrcl 10249  ax-mulcl 10250  ax-mulrcl 10251  ax-mulcom 10252  ax-addass 10253  ax-mulass 10254  ax-distr 10255  ax-i2m1 10256  ax-1ne0 10257  ax-1rid 10258  ax-rnegex 10259  ax-rrecex 10260  ax-cnre 10261  ax-pre-lttri 10262  ax-pre-lttrn 10263  ax-pre-ltadd 10264  ax-pre-mulgt0 10265

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2564  df-eu 2581  df-clab 2751  df-cleq 2757  df-clel 2760  df-nfc 2895  df-ne 2937  df-nel 3040  df-ral 3059  df-rex 3060  df-reu 3061  df-rab 3063  df-v 3351  df-sbc 3596  df-csb 3691  df-dif 3734  df-un 3736  df-in 3738  df-ss 3745  df-pss 3747  df-nul 4079  df-if 4243  df-pw 4316  df-sn 4334  df-pr 4336  df-tp 4338  df-op 4340  df-uni 4594  df-iun 4677  df-br 4809  df-opab 4871  df-mpt 4888  df-tr 4911  df-id 5184  df-eprel 5189  df-po 5197  df-so 5198  df-fr 5235  df-we 5237  df-xp 5282  df-rel 5283  df-cnv 5284  df-co 5285  df-dm 5286  df-rn 5287  df-res 5288  df-ima 5289  df-pred 5864  df-ord 5910  df-on 5911  df-lim 5912  df-suc 5913  df-iota 6030  df-fun 6069  df-fn 6070  df-f 6071  df-f1 6072  df-fo 6073  df-f1o 6074  df-fv 6075  df-riota 6802  df-ov 6844  df-oprab 6845  df-mpt2 6846  df-om 7263  df-wrecs 7609  df-recs 7671  df-rdg 7709  df-er 7946  df-en 8160  df-dom 8161  df-sdom 8162  df-pnf 10329  df-mnf 10330  df-xr 10331  df-ltxr 10332  df-le 10333  df-sub 10521  df-neg 10522  df-nn 11274  df-n0 11538  df-z 11624  df-uz 11886  df-fz 12533

This theorem is referenced by:  eulerpartlems  30803  eulerpartlemsv3  30804  eulerpartlemgc  30805