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Theorem uzsubsubfz 12570
Description: Membership of an integer greater than L decreased by ( L - M ) in an M-based finite set of sequential integers. (Contributed by Alexander van der Vekens, 14-Sep-2018.)
Assertion
Ref Expression
uzsubsubfz ((𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝐿)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))

Proof of Theorem uzsubsubfz
StepHypRef Expression
1 eluz2 11892 . . 3 (𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿))
2 eluz2 11892 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) ↔ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁))
3 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑀 ∈ ℤ)
4 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
54adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℤ)
6 zsubcl 11666 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
76adantlr 706 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝐿𝑀) ∈ ℤ)
85, 7zsubcld 11734 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)
93, 5, 83jca 1158 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ))
109ex 401 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
11103adant3 1162 . . . . . . . . . 10 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1211com12 32 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1312adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ)))
1413imp 395 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ))
15 zre 11628 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
1615adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝑁 ∈ ℝ)
1716adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → 𝑁 ∈ ℝ)
18 zre 11628 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐿 ∈ ℤ → 𝐿 ∈ ℝ)
1918adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 𝐿 ∈ ℝ)
2019adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → 𝐿 ∈ ℝ)
2117, 20subge0d 10871 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿)) → (0 ≤ (𝑁𝐿) ↔ 𝐿𝑁))
2221exbiri 845 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → (𝐿𝑁 → 0 ≤ (𝑁𝐿))))
2322com23 86 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐿𝑁 → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 0 ≤ (𝑁𝐿))))
24233impia 1145 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 0 ≤ (𝑁𝐿)))
2524impcom 396 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 0 ≤ (𝑁𝐿))
26 zre 11628 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
2726adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 𝑀 ∈ ℝ)
2827adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ∈ ℝ)
29 resubcl 10599 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝐿 ∈ ℝ) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3015, 18, 29syl2anr 590 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
31303adant3 1162 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3231adantl 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁𝐿) ∈ ℝ)
3328, 32addge02d 10870 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝑁𝐿) ↔ 𝑀 ≤ ((𝑁𝐿) + 𝑀)))
3425, 33mpbid 223 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ≤ ((𝑁𝐿) + 𝑀))
35 zcn 11629 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
36353ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝑁 ∈ ℂ)
3736adantl 473 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑁 ∈ ℂ)
38 zcn 11629 . . . . . . . . . . . 12 (𝐿 ∈ ℤ → 𝐿 ∈ ℂ)
39383ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝐿 ∈ ℂ)
4039adantl 473 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝐿 ∈ ℂ)
41 zcn 11629 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
4241adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → 𝑀 ∈ ℂ)
4342adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ∈ ℂ)
4437, 40, 43subsubd 10674 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) = ((𝑁𝐿) + 𝑀))
4534, 44breqtrrd 4837 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)))
46183ad2ant1 1163 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝐿 ∈ ℝ)
47 subge0 10795 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ 𝑀𝐿))
4846, 26, 47syl2anr 590 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ 𝑀𝐿))
4948exbiri 845 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑀𝐿 → 0 ≤ (𝐿𝑀))))
5049com23 86 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀𝐿 → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 0 ≤ (𝐿𝑀))))
5150imp31 408 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 0 ≤ (𝐿𝑀))
52153ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
5352adantl 473 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
54 resubcl 10599 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝐿𝑀) ∈ ℝ)
5546, 27, 54syl2anr 590 . . . . . . . . . 10 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝐿𝑀) ∈ ℝ)
5653, 55subge02d 10873 . . . . . . . . 9 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (0 ≤ (𝐿𝑀) ↔ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁))
5751, 56mpbid 223 . . . . . . . 8 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁)
5845, 57jca 507 . . . . . . 7 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁))
59 elfz2 12540 . . . . . . 7 ((𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ ℤ) ∧ (𝑀 ≤ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∧ (𝑁 − (𝐿𝑀)) ≤ 𝑁)))
6014, 58, 59sylanbrc 578 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) ∧ (𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))
6160ex 401 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
62613adant2 1161 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → ((𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿𝑁) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
632, 62syl5bi 233 . . 3 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝐿) → (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
641, 63sylbi 208 . 2 (𝐿 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁 ∈ (ℤ𝐿) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁)))
6564imp 395 1 ((𝐿 ∈ (ℤ𝑀) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ𝐿)) → (𝑁 − (𝐿𝑀)) ∈ (𝑀...𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197  wa 384  w3a 1107  wcel 2155   class class class wbr 4809  cfv 6068  (class class class)co 6842  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189   + caddc 10192  cle 10329  cmin 10520  cz 11624  cuz 11886  ...cfz 12533
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 2070  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 2063  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
This theorem is referenced by:  uzsubsubfz1  12571
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