MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  vdwlem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vdwlem3 17170
Description: Lemma for vdw 17181. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwlem3.v (𝜑 → 𝑉 ∈ ℕ)
vdwlem3.w (𝜑 → 𝑊 ∈ ℕ)
vdwlem3.a (𝜑 → 𝐴 ∈ (1...𝑉))
vdwlem3.b (𝜑 → 𝐵 ∈ (1...𝑊))
Assertion
Ref Expression
vdwlem3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))))

Proof of Theorem vdwlem3
StepHypRef Expression
1 vdwlem3.b . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ (1...𝑊))
2 elfznn 13694 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1...𝑊) → 𝐵 ∈ ℕ)
31, 2syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℕ)
4 vdwlem3.w . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℕ)
5 vdwlem3.a . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐴 ∈ (1...𝑉))
6 elfznn 13694 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴 ∈ ℕ)
75, 6syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℕ)
8 nnm1nn0 12654 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
97, 8syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
10 vdwlem3.v . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑉 ∈ ℕ)
11 nn0nnaddcl 12644 . . . . . . 7 (((𝐴 − 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝑉 ∈ ℕ) → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
129, 10, 11syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
134, 12nnmulcld 12398 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ)
143, 13nnaddcld 12397 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℕ)
1514nnred 12357 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℝ)
167, 10nnaddcld 12397 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℕ)
174, 16nnmulcld 12398 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℕ)
1817nnred 12357 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℝ)
19 2nn 12423 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
20 nnmulcl 12366 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑉 ∈ ℕ) → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
2119, 10, 20sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
224, 21nnmulcld 12398 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℕ)
2322nnred 12357 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℝ)
24 elfzle2 13668 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1...𝑊) → 𝐵 ≤ 𝑊)
251, 24syl 18 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵 ≤ 𝑊)
26 nnre 12349 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
27 nnre 12349 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℕ → 𝑊 ∈ ℝ)
28 nnre 12349 . . . . . . 7 ((𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℝ)
29 leadd1 11791 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑊 ∈ ℝ ∧ (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℝ) → (𝐵 ≤ 𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
3026, 27, 28, 29syl3an 1178 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑊 ∈ ℕ ∧ (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ) → (𝐵 ≤ 𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
313, 4, 13, 30syl3anc 1398 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 ≤ 𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
3225, 31mpbid 235 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
334nncnd 12358 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℂ)
34 1cnd 11309 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
3512nncnd 12358 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℂ)
3633, 34, 35adddid 11340 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
379nn0cnd 12676 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
3810nncnd 12358 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑉 ∈ ℂ)
3934, 37, 38addassd 11338 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)))
40 ax-1cn 11265 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
417nncnd 12358 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℂ)
42 pncan3 11572 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4340, 41, 42sylancr 599 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4443oveq1d 7439 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (𝐴 + 𝑉))
4539, 44eqtr3d 2797 . . . . . 6 (𝜑 → (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)) = (𝐴 + 𝑉))
4645oveq2d 7440 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
4733mulridd 11333 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 · 1) = 𝑊)
4847oveq1d 7439 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
4936, 46, 483eqtr3d 2803 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
5032, 49breqtrrd 5132 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
517nnred 12357 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ ℝ)
5210nnred 12357 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑉 ∈ ℝ)
53 elfzle2 13668 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴 ≤ 𝑉)
545, 53syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ≤ 𝑉)
5551, 52, 52, 54leadd1dd 11937 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (𝑉 + 𝑉))
56382timesd 12596 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) = (𝑉 + 𝑉))
5755, 56breqtrrd 5132 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉))
5816nnred 12357 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℝ)
5921nnred 12357 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℝ)
604nnred 12357 . . . . 5 (𝜑 → 𝑊 ∈ ℝ)
614nngt0d 12394 . . . . 5 (𝜑 → 0 < 𝑊)
62 lemul2 12177 . . . . 5 (((𝐴 + 𝑉) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑉) ∈ ℝ ∧ (𝑊 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑊)) → ((𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉) ↔ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
6358, 59, 60, 61, 62syl112anc 1401 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉) ↔ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
6457, 63mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
6515, 18, 23, 50, 64letrd 11474 . 2 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
66 nnuz 13011 . . . 4 ℕ = (ℤ≥‘1)
6714, 66eleqtrdi 2870 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (ℤ≥‘1))
6822nnzd 12726 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℤ)
69 elfz5 13655 . . 3 (((𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (ℤ≥‘1) ∧ (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℤ) → ((𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))) ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
7067, 68, 69syl2anc 596 . 2 (𝜑 → ((𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))) ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
7165, 70mpbird 260 1 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   class class class wbr 5102  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  ℂcc 11205  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212   < clt 11350   ≤ cle 11351   − cmin 11548  ℕcn 12342  2c2 12404  ℕ0cn0 12613  ℤcz 12700  ℤ≥cuz 12972  ...cfz 13646
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-er 8725  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-fz 13647
This theorem is used by:  vdwlem4  17171  vdwlem6  17173
  Copyright terms: Public domain W3C validator