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

Theorem vdwlem3 15980
Description: Lemma for vdw 15991. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwlem3.v (𝜑𝑉 ∈ ℕ)
vdwlem3.w (𝜑𝑊 ∈ ℕ)
vdwlem3.a (𝜑𝐴 ∈ (1...𝑉))
vdwlem3.b (𝜑𝐵 ∈ (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 (𝜑𝐵 ∈ (1...𝑊))
2 elfznn 12582 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1...𝑊) → 𝐵 ∈ ℕ)
31, 2syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
4 vdwlem3.w . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ ℕ)
5 vdwlem3.a . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ (1...𝑉))
6 elfznn 12582 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴 ∈ ℕ)
75, 6syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
8 nnm1nn0 11585 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
10 vdwlem3.v . . . . . . 7 (𝜑𝑉 ∈ ℕ)
11 nn0nnaddcl 11575 . . . . . . 7 (((𝐴 − 1) ∈ ℕ0𝑉 ∈ ℕ) → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
129, 10, 11syl2anc 579 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
134, 12nnmulcld 11329 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ)
143, 13nnaddcld 11328 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℕ)
1514nnred 11295 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℝ)
167, 10nnaddcld 11328 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℕ)
174, 16nnmulcld 11329 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℕ)
1817nnred 11295 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℝ)
19 2nn 11349 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
20 nnmulcl 11303 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑉 ∈ ℕ) → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
2119, 10, 20sylancr 581 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
224, 21nnmulcld 11329 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℕ)
2322nnred 11295 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℝ)
24 elfzle2 12557 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1...𝑊) → 𝐵𝑊)
251, 24syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑊)
26 nnre 11286 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
27 nnre 11286 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℕ → 𝑊 ∈ ℝ)
28 nnre 11286 . . . . . . 7 ((𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℝ)
29 leadd1 10754 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑊 ∈ ℝ ∧ (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℝ) → (𝐵𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
3026, 27, 28, 29syl3an 1199 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑊 ∈ ℕ ∧ (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ) → (𝐵𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
313, 4, 13, 30syl3anc 1490 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
3225, 31mpbid 223 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
334nncnd 11296 . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ ℂ)
34 1cnd 10292 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
3512nncnd 11296 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℂ)
3633, 34, 35adddid 10322 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
379nn0cnd 11604 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
3810nncnd 11296 . . . . . . . 8 (𝜑𝑉 ∈ ℂ)
3934, 37, 38addassd 10320 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)))
40 ax-1cn 10251 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
417nncnd 11296 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
42 pncan3 10547 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4340, 41, 42sylancr 581 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4443oveq1d 6861 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (𝐴 + 𝑉))
4539, 44eqtr3d 2801 . . . . . 6 (𝜑 → (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)) = (𝐴 + 𝑉))
4645oveq2d 6862 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
4733mulid1d 10315 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 · 1) = 𝑊)
4847oveq1d 6861 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
4936, 46, 483eqtr3d 2807 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
5032, 49breqtrrd 4839 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
517nnred 11295 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
5210nnred 11295 . . . . . 6 (𝜑𝑉 ∈ ℝ)
53 elfzle2 12557 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴𝑉)
545, 53syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑉)
5551, 52, 52, 54leadd1dd 10899 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (𝑉 + 𝑉))
56382timesd 11525 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) = (𝑉 + 𝑉))
5755, 56breqtrrd 4839 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉))
5816nnred 11295 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℝ)
5921nnred 11295 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℝ)
604nnred 11295 . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ ℝ)
614nngt0d 11325 . . . . 5 (𝜑 → 0 < 𝑊)
62 lemul2 11134 . . . . 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 1493 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉) ↔ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
6457, 63mpbid 223 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
6515, 18, 23, 50, 64letrd 10452 . 2 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
66 nnuz 11928 . . . 4 ℕ = (ℤ‘1)
6714, 66syl6eleq 2854 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (ℤ‘1))
6822nnzd 11733 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℤ)
69 elfz5 12546 . . 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 579 . 2 (𝜑 → ((𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))) ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
7165, 70mpbird 248 1 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 197   = wceq 1652  wcel 2155   class class class wbr 4811  cfv 6070  (class class class)co 6846  cc 10191  cr 10192  0cc0 10193  1c1 10194   + caddc 10196   · cmul 10198   < clt 10332  cle 10333  cmin 10524  cn 11278  2c2 11331  0cn0 11542  cz 11628  cuz 11891  ...cfz 12538
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 4943  ax-nul 4951  ax-pow 5003  ax-pr 5064  ax-un 7151  ax-cnex 10249  ax-resscn 10250  ax-1cn 10251  ax-icn 10252  ax-addcl 10253  ax-addrcl 10254  ax-mulcl 10255  ax-mulrcl 10256  ax-mulcom 10257  ax-addass 10258  ax-mulass 10259  ax-distr 10260  ax-i2m1 10261  ax-1ne0 10262  ax-1rid 10263  ax-rnegex 10264  ax-rrecex 10265  ax-cnre 10266  ax-pre-lttri 10267  ax-pre-lttrn 10268  ax-pre-ltadd 10269  ax-pre-mulgt0 10270
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 3599  df-csb 3694  df-dif 3737  df-un 3739  df-in 3741  df-ss 3748  df-pss 3750  df-nul 4082  df-if 4246  df-pw 4319  df-sn 4337  df-pr 4339  df-tp 4341  df-op 4343  df-uni 4597  df-iun 4680  df-br 4812  df-opab 4874  df-mpt 4891  df-tr 4914  df-id 5187  df-eprel 5192  df-po 5200  df-so 5201  df-fr 5238  df-we 5240  df-xp 5285  df-rel 5286  df-cnv 5287  df-co 5288  df-dm 5289  df-rn 5290  df-res 5291  df-ima 5292  df-pred 5867  df-ord 5913  df-on 5914  df-lim 5915  df-suc 5916  df-iota 6033  df-fun 6072  df-fn 6073  df-f 6074  df-f1 6075  df-fo 6076  df-f1o 6077  df-fv 6078  df-riota 6807  df-ov 6849  df-oprab 6850  df-mpt2 6851  df-om 7268  df-1st 7370  df-2nd 7371  df-wrecs 7614  df-recs 7676  df-rdg 7714  df-er 7951  df-en 8165  df-dom 8166  df-sdom 8167  df-pnf 10334  df-mnf 10335  df-xr 10336  df-ltxr 10337  df-le 10338  df-sub 10526  df-neg 10527  df-nn 11279  df-2 11339  df-n0 11543  df-z 11629  df-uz 11892  df-fz 12539
This theorem is referenced by:  vdwlem4  15981  vdwlem6  15983
  Copyright terms: Public domain W3C validator