Theorem nndiffz1 33311

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 12695	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		nn0z 12686	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		elfz1 13613	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
4	1, 2, 3	sylancr 599	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
5		3anass 1111	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
6	4, 5	bitrdi 290	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁))))
7	6	baibd 549	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
8	7	baibd 549	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ 𝑗 ≤ 𝑁))
9	8	notbid 321	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
10		simpl 488	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
11	10	zred 12772	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
12		simpr 490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℤ)
13	12	zred 12772	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℝ)
14	11, 13	ltnled 11428	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
15		zltp1le 12715	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
16	14, 15	bitr3d 284	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
17	2, 16	sylan 592	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
18	17	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
19	9, 18	bitrd 282	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ 1 ≤ 𝑗) → (¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
20	19	pm5.32da 590	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
21		1red 11280	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ∈ ℝ)
22		simpll 779	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23	22	nn0red 12637	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℝ)
24	23, 21	readdcld 11309	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
25		simplr 781	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℤ)
26	25	zred 12772	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℝ)
27		0p1e1 12432	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
28		0red 11282	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ∈ ℝ)
29	22	nn0ge0d 12639	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ≤ 𝑁)
30	28, 23, 21, 29	leadd1dd 11899	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (0 + 1) ≤ (𝑁 + 1))
31	27, 30	eqbrtrrid 5140	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ (𝑁 + 1))
32		simpr 490	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)
33	21, 24, 26, 31, 32	letrd 11438	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ 𝑗)
34	33	ex 418	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) ≤ 𝑗 → 1 ≤ 𝑗))
35	34	pm4.71rd 572	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) ≤ 𝑗 ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
36	20, 35	bitr4d 285	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
37	36	pm5.32da 590	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
38		eldif 3908	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
39		elnnz1 12691	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗))
40	39	anbi1i 636	. . . . 5 ⊢ ((𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗) ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
41		anass 474	. . . . 5 ⊢ (((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗) ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))))
42	38, 40, 41	3bitri 300	. . . 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 12615	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
45	44	nn0zd 12687	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
46		eluz1 12938	. . . 4 ⊢ ((𝑁 + 1) ∈ ℤ → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
47	45, 46	syl 18	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1)) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
48	37, 43, 47	3bitr4d 314	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ 𝑗 ∈ (ℤ≥‘(𝑁 + 1))))
49	48	eqrdv 2758	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℕ ∖ (1...𝑁)) = (ℤ≥‘(𝑁 + 1)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ∖ cdif 3895   class class class wbr 5102  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  0cc0 11171  1c1 11172   + caddc 11174   < clt 11314   ≤ cle 11315  ℕcn 12304  ℕ₀cn0 12575  ℤcz 12662  ℤ_≥cuz 12934  ...cfz 13608

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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248

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 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-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8695  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-n0 12576  df-z 12663  df-uz 12935  df-fz 13609

This theorem is used by:  eulerpartlems  34926  eulerpartlemsv3  34927  eulerpartlemgc  34928