Theorem nndiffz1 33142

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 12630	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		nn0z 12621	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		elfz1 13546	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
4	1, 2, 3	sylancr 598	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
5		3anass 1110	. . . . . . . . . . 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 548	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑗 ∈ (1...𝑁) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ 𝑗 ≤ 𝑁)))
8	7	baibd 548	. . . . . . . 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 487	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
11	10	zred 12706	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
12		simpr 489	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℤ)
13	12	zred 12706	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℝ)
14	11, 13	ltnled 11363	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
15		zltp1le 12650	. . . . . . . . . 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 591	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (¬ 𝑗 ≤ 𝑁 ↔ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗))
18	17	adantr 485	. . . . . . 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 589	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ (1 ≤ 𝑗 ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
21		1red 11215	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ∈ ℝ)
22		simpll 778	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23	22	nn0red 12572	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℝ)
24	23, 21	readdcld 11244	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
25		simplr 780	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℤ)
26	25	zred 12706	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℝ)
27		0p1e1 12367	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
28		0red 11217	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ∈ ℝ)
29	22	nn0ge0d 12574	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ≤ 𝑁)
30	28, 23, 21, 29	leadd1dd 11834	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (0 + 1) ≤ (𝑁 + 1))
31	27, 30	eqbrtrrid 5146	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ (𝑁 + 1))
32		simpr 489	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)
33	21, 24, 26, 31, 32	letrd 11373	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 1 ≤ 𝑗)
34	33	ex 417	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 + 1) ≤ 𝑗 → 1 ≤ 𝑗))
35	34	pm4.71rd 571	. . . . 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 589	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → ((𝑗 ∈ ℤ ∧ (1 ≤ 𝑗 ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁))) ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗)))
38		eldif 3914	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
39		elnnz1 12626	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ ℕ ↔ (𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗))
40	39	anbi1i 635	. . . . 5 ⊢ ((𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)) ↔ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 1 ≤ 𝑗) ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
41		anass 473	. . . . 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 12550	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
45	44	nn0zd 12622	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
46		eluz1 12872	. . . 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 2760	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (ℕ ∖ (1...𝑁)) = (ℤ≥‘(𝑁 + 1)))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∧ w3a 1102   = wceq 1569   ∈ wcel 2142   ∖ cdif 3901   class class class wbr 5108  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11249   ≤ cle 11250  ℕcn 12239  ℕ₀cn0 12510  ℤcz 12597  ℤ_≥cuz 12868  ...cfz 13541

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-er 8692  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-nn 12240  df-n0 12511  df-z 12598  df-uz 12869  df-fz 13542

This theorem is used by:  eulerpartlems  34759  eulerpartlemsv3  34760  eulerpartlemgc  34761