Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  subsubelfzo0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem subsubelfzo0 42002
Description: Subtracting a difference from a number which is not less than the difference results in a bounded nonnegative integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 21-May-2018.)
Assertion
Ref Expression
subsubelfzo0 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴))

Proof of Theorem subsubelfzo0
StepHypRef Expression
1 elfzo0 12717 . . . 4 (𝐴 ∈ (0..^𝑁) ↔ (𝐴 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝑁))
2 elfzo0 12717 . . . . . 6 (𝐼 ∈ (0..^𝑁) ↔ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁))
3 nnre 11282 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
433ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
5 nn0re 11548 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℝ)
65adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → 𝐴 ∈ ℝ)
7 resubcl 10599 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
84, 6, 7syl2anr 590 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
9 nn0re 11548 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐼 ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℝ)
1093ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝐼 ∈ ℝ)
1110adantl 473 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐼 ∈ ℝ)
12 lenlt 10370 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)))
1312bicomd 214 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐼 ∈ ℝ) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) ↔ (𝑁𝐴) ≤ 𝐼))
148, 11, 13syl2anc 579 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) ↔ (𝑁𝐴) ≤ 𝐼))
1514biimpa 468 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝑁𝐴) ≤ 𝐼)
16 nnz 11646 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
17163ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
18 nn0z 11647 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℤ)
1918adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → 𝐴 ∈ ℤ)
20 zsubcl 11666 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑁𝐴) ∈ ℤ)
2117, 19, 20syl2anr 590 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℤ)
22 ltle 10380 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝐴 < 𝑁𝐴𝑁))
235, 4, 22syl2an 589 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝐴 < 𝑁𝐴𝑁))
2423impancom 443 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → 𝐴𝑁))
2524imp 395 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐴𝑁)
26 subge0 10795 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝑁𝐴) ↔ 𝐴𝑁))
274, 6, 26syl2anr 590 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (0 ≤ (𝑁𝐴) ↔ 𝐴𝑁))
2825, 27mpbird 248 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 0 ≤ (𝑁𝐴))
29 elnn0z 11637 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁𝐴) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑁𝐴) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (𝑁𝐴)))
3021, 28, 29sylanbrc 578 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝑁𝐴) ∈ ℕ0)
3130adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝑁𝐴) ∈ ℕ0)
32 simplr1 1275 . . . . . . . . . . 11 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → 𝐼 ∈ ℕ0)
33 nn0sub 11590 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁𝐴) ∈ ℕ0𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0))
3431, 32, 33syl2anc 579 . . . . . . . . . 10 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝑁𝐴) ≤ 𝐼 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0))
3515, 34mpbid 223 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0)
36 elnn0uz 11925 . . . . . . . . 9 ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ ℕ0 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0))
3735, 36sylib 209 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0))
3819adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℤ)
3938adantr 472 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → 𝐴 ∈ ℤ)
409adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝐼 ∈ ℝ)
4140adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → 𝐼 ∈ ℝ)
423adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℝ)
4342adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → 𝑁 ∈ ℝ)
4442, 5, 7syl2anr 590 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑁𝐴) ∈ ℝ)
4541, 43, 44ltsub1d 10890 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐼 < 𝑁 ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴))))
46 nncn 11283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
4746adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
48 nn0cn 11549 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℂ)
49 nncan 10564 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (𝑁 − (𝑁𝐴)) = 𝐴)
5047, 48, 49syl2anr 590 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝑁 − (𝑁𝐴)) = 𝐴)
5150breq2d 4821 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴)) ↔ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5251biimpd 220 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) < (𝑁 − (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5345, 52sylbid 231 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ)) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5453ex 401 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ ℕ0 → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
5554adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
5655com3l 89 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ) → (𝐼 < 𝑁 → ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)))
57563impia 1145 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
5857impcom 396 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)
5958adantr 472 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴)
6037, 39, 593jca 1158 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) ∧ (𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁)) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
6160exp31 410 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → ((𝐼 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐼 < 𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
622, 61syl5bi 233 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐴 < 𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
63623adant2 1161 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 < 𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
641, 63sylbi 208 . . 3 (𝐴 ∈ (0..^𝑁) → (𝐼 ∈ (0..^𝑁) → (¬ 𝐼 < (𝑁𝐴) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))))
65643imp 1137 . 2 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
66 elfzo2 12681 . 2 ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴) ↔ ((𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐼 − (𝑁𝐴)) < 𝐴))
6765, 66sylibr 225 1 ((𝐴 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐼 ∈ (0..^𝑁) ∧ ¬ 𝐼 < (𝑁𝐴)) → (𝐼 − (𝑁𝐴)) ∈ (0..^𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155   class class class wbr 4809  cfv 6068  (class class class)co 6842  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189   < clt 10328  cle 10329  cmin 10520  cn 11274  0cn0 11538  cz 11624  cuz 11886  ..^cfzo 12673
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-nn 11275  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-fz 12534  df-fzo 12674
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator