Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  submateqlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem submateqlem1 33768
Description: Lemma for submateq 33770. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
submateqlem1.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
submateqlem1.k (𝜑𝐾 ∈ (1...𝑁))
submateqlem1.m (𝜑𝑀 ∈ (1...(𝑁 − 1)))
submateqlem1.1 (𝜑𝐾𝑀)
Assertion
Ref Expression
submateqlem1 (𝜑 → (𝑀 ∈ (𝐾...𝑁) ∧ (𝑀 + 1) ∈ ((1...𝑁) ∖ {𝐾})))

Proof of Theorem submateqlem1
StepHypRef Expression
1 fz1ssnn 13592 . . . . 5 (1...𝑁) ⊆ ℕ
2 submateqlem1.k . . . . 5 (𝜑𝐾 ∈ (1...𝑁))
31, 2sselid 3993 . . . 4 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
43nnzd 12638 . . 3 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
5 submateqlem1.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
65nnzd 12638 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
7 fz1ssnn 13592 . . . . 5 (1...(𝑁 − 1)) ⊆ ℕ
8 submateqlem1.m . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ (1...(𝑁 − 1)))
97, 8sselid 3993 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
109nnzd 12638 . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
11 submateqlem1.1 . . 3 (𝜑𝐾𝑀)
129nnred 12279 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
135nnred 12279 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
14 1red 11260 . . . . 5 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
1513, 14resubcld 11689 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 − 1) ∈ ℝ)
16 elfzle2 13565 . . . . 5 (𝑀 ∈ (1...(𝑁 − 1)) → 𝑀 ≤ (𝑁 − 1))
178, 16syl 17 . . . 4 (𝜑𝑀 ≤ (𝑁 − 1))
1813lem1d 12199 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 − 1) ≤ 𝑁)
1912, 15, 13, 17, 18letrd 11416 . . 3 (𝜑𝑀𝑁)
204, 6, 10, 11, 19elfzd 13552 . 2 (𝜑𝑀 ∈ (𝐾...𝑁))
21 1zzd 12646 . . . 4 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
2210peano2zd 12723 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
239nnnn0d 12585 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
2423nn0ge0d 12588 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ 𝑀)
25 1re 11259 . . . . . 6 1 ∈ ℝ
26 addge02 11772 . . . . . 6 ((1 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (0 ≤ 𝑀 ↔ 1 ≤ (𝑀 + 1)))
2725, 12, 26sylancr 587 . . . . 5 (𝜑 → (0 ≤ 𝑀 ↔ 1 ≤ (𝑀 + 1)))
2824, 27mpbid 232 . . . 4 (𝜑 → 1 ≤ (𝑀 + 1))
295nnnn0d 12585 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
30 nn0ltlem1 12676 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑀 < 𝑁𝑀 ≤ (𝑁 − 1)))
3123, 29, 30syl2anc 584 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 < 𝑁𝑀 ≤ (𝑁 − 1)))
3217, 31mpbird 257 . . . . 5 (𝜑𝑀 < 𝑁)
33 nnltp1le 12672 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑀 + 1) ≤ 𝑁))
349, 5, 33syl2anc 584 . . . . 5 (𝜑 → (𝑀 < 𝑁 ↔ (𝑀 + 1) ≤ 𝑁))
3532, 34mpbid 232 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 + 1) ≤ 𝑁)
3621, 6, 22, 28, 35elfzd 13552 . . 3 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ (1...𝑁))
373nnred 12279 . . . . . 6 (𝜑𝐾 ∈ ℝ)
38 nnleltp1 12671 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐾𝑀𝐾 < (𝑀 + 1)))
393, 9, 38syl2anc 584 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾𝑀𝐾 < (𝑀 + 1)))
4011, 39mpbid 232 . . . . . 6 (𝜑𝐾 < (𝑀 + 1))
4137, 40ltned 11395 . . . . 5 (𝜑𝐾 ≠ (𝑀 + 1))
4241necomd 2994 . . . 4 (𝜑 → (𝑀 + 1) ≠ 𝐾)
43 nelsn 4671 . . . 4 ((𝑀 + 1) ≠ 𝐾 → ¬ (𝑀 + 1) ∈ {𝐾})
4442, 43syl 17 . . 3 (𝜑 → ¬ (𝑀 + 1) ∈ {𝐾})
4536, 44eldifd 3974 . 2 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ((1...𝑁) ∖ {𝐾}))
4620, 45jca 511 1 (𝜑 → (𝑀 ∈ (𝐾...𝑁) ∧ (𝑀 + 1) ∈ ((1...𝑁) ∖ {𝐾})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wcel 2106  wne 2938  cdif 3960  {csn 4631   class class class wbr 5148  (class class class)co 7431  cr 11152  0cc0 11153  1c1 11154   + caddc 11156   < clt 11293  cle 11294  cmin 11490  cn 12264  0cn0 12524  ...cfz 13544
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1908  ax-6 1965  ax-7 2005  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2139  ax-11 2155  ax-12 2175  ax-ext 2706  ax-sep 5302  ax-nul 5312  ax-pow 5371  ax-pr 5438  ax-un 7754  ax-cnex 11209  ax-resscn 11210  ax-1cn 11211  ax-icn 11212  ax-addcl 11213  ax-addrcl 11214  ax-mulcl 11215  ax-mulrcl 11216  ax-mulcom 11217  ax-addass 11218  ax-mulass 11219  ax-distr 11220  ax-i2m1 11221  ax-1ne0 11222  ax-1rid 11223  ax-rnegex 11224  ax-rrecex 11225  ax-cnre 11226  ax-pre-lttri 11227  ax-pre-lttrn 11228  ax-pre-ltadd 11229  ax-pre-mulgt0 11230
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2063  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2727  df-clel 2814  df-nfc 2890  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3379  df-rab 3434  df-v 3480  df-sbc 3792  df-csb 3909  df-dif 3966  df-un 3968  df-in 3970  df-ss 3980  df-pss 3983  df-nul 4340  df-if 4532  df-pw 4607  df-sn 4632  df-pr 4634  df-op 4638  df-uni 4913  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5583  df-eprel 5589  df-po 5597  df-so 5598  df-fr 5641  df-we 5643  df-xp 5695  df-rel 5696  df-cnv 5697  df-co 5698  df-dm 5699  df-rn 5700  df-res 5701  df-ima 5702  df-pred 6323  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6516  df-fun 6565  df-fn 6566  df-f 6567  df-f1 6568  df-fo 6569  df-f1o 6570  df-fv 6571  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8013  df-2nd 8014  df-frecs 8305  df-wrecs 8336  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-er 8744  df-en 8985  df-dom 8986  df-sdom 8987  df-pnf 11295  df-mnf 11296  df-xr 11297  df-ltxr 11298  df-le 11299  df-sub 11492  df-neg 11493  df-nn 12265  df-n0 12525  df-z 12612  df-uz 12877  df-fz 13545
This theorem is referenced by:  submateq  33770
  Copyright terms: Public domain W3C validator