Theorem nndiffz1 33448

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 12753	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		nn0z 12744	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		elfz1 13671	. . . . . . . . . . . 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 12830	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
12		simpr 490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℤ)
13	12	zred 12830	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℝ)
14	11, 13	ltnled 11484	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
15		zltp1le 12773	. . . . . . . . . 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 11336	. . . . . . . 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 12695	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℝ)
24	23, 21	readdcld 11365	. . . . . . . 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 12830	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℝ)
27		0p1e1 12490	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
28		0red 11338	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ∈ ℝ)
29	22	nn0ge0d 12697	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ≤ 𝑁)
30	28, 23, 21, 29	leadd1dd 11957	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (0 + 1) ≤ (𝑁 + 1))
31	27, 30	eqbrtrrid 5144	. . . . . . . 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 11494	. . . . . . 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 4052	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
39		elnnz1 12749	. . . . . 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 12673	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
45	44	nn0zd 12745	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
46		eluz1 12996	. . . 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 2761	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 2147   ∖ cdif 4048   class class class wbr 5106  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230   < clt 11370   ≤ cle 11371  ℕcn 12362  ℕ₀cn0 12633  ℤcz 12720  ℤ_≥cuz 12992  ...cfz 13666

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-er 8745  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-nn 12363  df-n0 12634  df-z 12721  df-uz 12993  df-fz 13667

This theorem is used by:  eulerpartlems  35062  eulerpartlemsv3  35063  eulerpartlemgc  35064