Theorem nndiffz1 33244

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 12651	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ ℤ
2		nn0z 12642	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℤ)
3		elfz1 13568	. . . . . . . . . . . 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 12728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
12		simpr 490	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℤ)
13	12	zred 12728	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → 𝑗 ∈ ℝ)
14	11, 13	ltnled 11384	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 < 𝑗 ↔ ¬ 𝑗 ≤ 𝑁))
15		zltp1le 12671	. . . . . . . . . 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 11236	. . . . . . . 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 12593	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑁 ∈ ℝ)
24	23, 21	readdcld 11265	. . . . . . . 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 12728	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 𝑗 ∈ ℝ)
27		0p1e1 12388	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 1) = 1
28		0red 11238	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ∈ ℝ)
29	22	nn0ge0d 12595	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → 0 ≤ 𝑁)
30	28, 23, 21, 29	leadd1dd 11855	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 + 1) ≤ 𝑗) → (0 + 1) ≤ (𝑁 + 1))
31	27, 30	eqbrtrrid 5145	. . . . . . . 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 11394	. . . . . . 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 3912	. . . . 5 ⊢ (𝑗 ∈ (ℕ ∖ (1...𝑁)) ↔ (𝑗 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑗 ∈ (1...𝑁)))
39		elnnz1 12647	. . . . . 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 12571	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
45	44	nn0zd 12643	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℤ)
46		eluz1 12894	. . . 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 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ∖ cdif 3899   class class class wbr 5107  ‘cfv 6537  (class class class)co 7416  0cc0 11127  1c1 11128   + caddc 11130   < clt 11270   ≤ cle 11271  ℕcn 12260  ℕ₀cn0 12531  ℤcz 12618  ℤ_≥cuz 12890  ...cfz 13563

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 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-cnex 11183  ax-resscn 11184  ax-1cn 11185  ax-icn 11186  ax-addcl 11187  ax-addrcl 11188  ax-mulcl 11189  ax-mulrcl 11190  ax-mulcom 11191  ax-addass 11192  ax-mulass 11193  ax-distr 11194  ax-i2m1 11195  ax-1ne0 11196  ax-1rid 11197  ax-rnegex 11198  ax-rrecex 11199  ax-cnre 11200  ax-pre-lttri 11201  ax-pre-lttrn 11202  ax-pre-ltadd 11203  ax-pre-mulgt0 11204

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 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 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11470  df-neg 11471  df-nn 12261  df-n0 12532  df-z 12619  df-uz 12891  df-fz 13564

This theorem is used by:  eulerpartlems  34858  eulerpartlemsv3  34859  eulerpartlemgc  34860