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

Theorem vdwlem3 16065
Description: Lemma for vdw 16076. (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 12670 . . . . . 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 12670 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴 ∈ ℕ)
75, 6syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
8 nnm1nn0 11668 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℕ0)
10 vdwlem3.v . . . . . . 7 (𝜑𝑉 ∈ ℕ)
11 nn0nnaddcl 11658 . . . . . . 7 (((𝐴 − 1) ∈ ℕ0𝑉 ∈ ℕ) → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
129, 10, 11syl2anc 579 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℕ)
134, 12nnmulcld 11411 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ)
143, 13nnaddcld 11410 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℕ)
1514nnred 11374 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ ℝ)
167, 10nnaddcld 11410 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℕ)
174, 16nnmulcld 11411 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℕ)
1817nnred 11374 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ∈ ℝ)
19 2nn 11431 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
20 nnmulcl 11382 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑉 ∈ ℕ) → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
2119, 10, 20sylancr 581 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℕ)
224, 21nnmulcld 11411 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℕ)
2322nnred 11374 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℝ)
24 elfzle2 12645 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (1...𝑊) → 𝐵𝑊)
251, 24syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑊)
26 nnre 11365 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
27 nnre 11365 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ ℕ → 𝑊 ∈ ℝ)
28 nnre 11365 . . . . . . 7 ((𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℕ → (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)) ∈ ℝ)
29 leadd1 10827 . . . . . . 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 1203 . . . . . 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 1494 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵𝑊 ↔ (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉)))))
3225, 31mpbid 224 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
334nncnd 11375 . . . . . 6 (𝜑𝑊 ∈ ℂ)
34 1cnd 10358 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
3512nncnd 11375 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 − 1) + 𝑉) ∈ ℂ)
3633, 34, 35adddid 10388 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
379nn0cnd 11687 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐴 − 1) ∈ ℂ)
3810nncnd 11375 . . . . . . . 8 (𝜑𝑉 ∈ ℂ)
3934, 37, 38addassd 10386 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)))
40 ax-1cn 10317 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
417nncnd 11375 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
42 pncan3 10616 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4340, 41, 42sylancr 581 . . . . . . . 8 (𝜑 → (1 + (𝐴 − 1)) = 𝐴)
4443oveq1d 6925 . . . . . . 7 (𝜑 → ((1 + (𝐴 − 1)) + 𝑉) = (𝐴 + 𝑉))
4539, 44eqtr3d 2863 . . . . . 6 (𝜑 → (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉)) = (𝐴 + 𝑉))
4645oveq2d 6926 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 · (1 + ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
4733mulid1d 10381 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 · 1) = 𝑊)
4847oveq1d 6925 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑊 · 1) + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
4936, 46, 483eqtr3d 2869 . . . 4 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) = (𝑊 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))))
5032, 49breqtrrd 4903 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)))
517nnred 11374 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
5210nnred 11374 . . . . . 6 (𝜑𝑉 ∈ ℝ)
53 elfzle2 12645 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (1...𝑉) → 𝐴𝑉)
545, 53syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐴𝑉)
5551, 52, 52, 54leadd1dd 10973 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (𝑉 + 𝑉))
56382timesd 11608 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) = (𝑉 + 𝑉))
5755, 56breqtrrd 4903 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉))
5816nnred 11374 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + 𝑉) ∈ ℝ)
5921nnred 11374 . . . . 5 (𝜑 → (2 · 𝑉) ∈ ℝ)
604nnred 11374 . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ ℝ)
614nngt0d 11407 . . . . 5 (𝜑 → 0 < 𝑊)
62 lemul2 11213 . . . . 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 1497 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 + 𝑉) ≤ (2 · 𝑉) ↔ (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉))))
6457, 63mpbid 224 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (𝐴 + 𝑉)) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
6515, 18, 23, 50, 64letrd 10520 . 2 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ≤ (𝑊 · (2 · 𝑉)))
66 nnuz 12012 . . . 4 ℕ = (ℤ‘1)
6714, 66syl6eleq 2916 . . 3 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (ℤ‘1))
6822nnzd 11816 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · (2 · 𝑉)) ∈ ℤ)
69 elfz5 12634 . . 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 249 1 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 − 1) + 𝑉))) ∈ (1...(𝑊 · (2 · 𝑉))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 198   = wceq 1656  wcel 2164   class class class wbr 4875  cfv 6127  (class class class)co 6910  cc 10257  cr 10258  0cc0 10259  1c1 10260   + caddc 10262   · cmul 10264   < clt 10398  cle 10399  cmin 10592  cn 11357  2c2 11413  0cn0 11625  cz 11711  cuz 11975  ...cfz 12626
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-sep 5007  ax-nul 5015  ax-pow 5067  ax-pr 5129  ax-un 7214  ax-cnex 10315  ax-resscn 10316  ax-1cn 10317  ax-icn 10318  ax-addcl 10319  ax-addrcl 10320  ax-mulcl 10321  ax-mulrcl 10322  ax-mulcom 10323  ax-addass 10324  ax-mulass 10325  ax-distr 10326  ax-i2m1 10327  ax-1ne0 10328  ax-1rid 10329  ax-rnegex 10330  ax-rrecex 10331  ax-cnre 10332  ax-pre-lttri 10333  ax-pre-lttrn 10334  ax-pre-ltadd 10335  ax-pre-mulgt0 10336
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4147  df-if 4309  df-pw 4382  df-sn 4400  df-pr 4402  df-tp 4404  df-op 4406  df-uni 4661  df-iun 4744  df-br 4876  df-opab 4938  df-mpt 4955  df-tr 4978  df-id 5252  df-eprel 5257  df-po 5265  df-so 5266  df-fr 5305  df-we 5307  df-xp 5352  df-rel 5353  df-cnv 5354  df-co 5355  df-dm 5356  df-rn 5357  df-res 5358  df-ima 5359  df-pred 5924  df-ord 5970  df-on 5971  df-lim 5972  df-suc 5973  df-iota 6090  df-fun 6129  df-fn 6130  df-f 6131  df-f1 6132  df-fo 6133  df-f1o 6134  df-fv 6135  df-riota 6871  df-ov 6913  df-oprab 6914  df-mpt2 6915  df-om 7332  df-1st 7433  df-2nd 7434  df-wrecs 7677  df-recs 7739  df-rdg 7777  df-er 8014  df-en 8229  df-dom 8230  df-sdom 8231  df-pnf 10400  df-mnf 10401  df-xr 10402  df-ltxr 10403  df-le 10404  df-sub 10594  df-neg 10595  df-nn 11358  df-2 11421  df-n0 11626  df-z 11712  df-uz 11976  df-fz 12627
This theorem is referenced by:  vdwlem4  16066  vdwlem6  16068
  Copyright terms: Public domain W3C validator