MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  vdwlem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem vdwlem5 16914
Description: Lemma for vdw 16923. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwlem3.v (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ β„•)
vdwlem3.w (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ β„•)
vdwlem4.r (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Fin)
vdwlem4.h (πœ‘ β†’ 𝐻:(1...(π‘Š Β· (2 Β· 𝑉)))βŸΆπ‘…)
vdwlem4.f 𝐹 = (π‘₯ ∈ (1...𝑉) ↦ (𝑦 ∈ (1...π‘Š) ↦ (π»β€˜(𝑦 + (π‘Š Β· ((π‘₯ βˆ’ 1) + 𝑉))))))
vdwlem7.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
vdwlem7.g (πœ‘ β†’ 𝐺:(1...π‘Š)βŸΆπ‘…)
vdwlem7.k (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
vdwlem7.a (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„•)
vdwlem7.d (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„•)
vdwlem7.s (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝐺}))
vdwlem6.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ β„•)
vdwlem6.e (πœ‘ β†’ 𝐸:(1...𝑀)βŸΆβ„•)
vdwlem6.s (πœ‘ β†’ βˆ€π‘– ∈ (1...𝑀)((𝐡 + (πΈβ€˜π‘–))(APβ€˜πΎ)(πΈβ€˜π‘–)) βŠ† (◑𝐺 β€œ {(πΊβ€˜(𝐡 + (πΈβ€˜π‘–)))}))
vdwlem6.j 𝐽 = (𝑖 ∈ (1...𝑀) ↦ (πΊβ€˜(𝐡 + (πΈβ€˜π‘–))))
vdwlem6.r (πœ‘ β†’ (β™―β€˜ran 𝐽) = 𝑀)
vdwlem6.t 𝑇 = (𝐡 + (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1)))
vdwlem6.p 𝑃 = (𝑗 ∈ (1...(𝑀 + 1)) ↦ (if(𝑗 = (𝑀 + 1), 0, (πΈβ€˜π‘—)) + (π‘Š Β· 𝐷)))
Assertion
Ref Expression
vdwlem5 (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ β„•)
Distinct variable groups:   π‘₯,𝑦,𝐴   𝑖,𝑗,π‘₯,𝑦,𝐺   𝑖,𝐾,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑖,𝐽,𝑗,π‘₯   𝑃,𝑖,π‘₯   πœ‘,𝑖,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑅,𝑖,π‘₯,𝑦   𝐡,𝑖,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑖,𝐻,π‘₯,𝑦   𝑖,𝑀,𝑗,π‘₯,𝑦   𝐷,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑖,𝐸,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑖,π‘Š,𝑗,π‘₯,𝑦   𝑇,𝑖,π‘₯   π‘₯,𝑉,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑖,𝑗)   𝐷(𝑖)   𝑃(𝑦,𝑗)   𝑅(𝑗)   𝑇(𝑦,𝑗)   𝐹(π‘₯,𝑦,𝑖,𝑗)   𝐻(𝑗)   𝐽(𝑦)   𝑉(𝑖,𝑗)

Proof of Theorem vdwlem5
StepHypRef Expression
1 vdwlem6.t . 2 𝑇 = (𝐡 + (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1)))
2 vdwlem6.b . . 3 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ β„•)
3 vdwlem3.w . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ β„•)
43nnnn0d 12528 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘Š ∈ β„•0)
5 vdwlem7.a . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„•)
6 vdwlem3.v . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ β„•)
76nncnd 12224 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ β„‚)
8 vdwlem7.d . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„•)
98nncnd 12224 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
107, 9subcld 11567 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ 𝐷) ∈ β„‚)
115nncnd 12224 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
1210, 11npcand 11571 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) = (𝑉 βˆ’ 𝐷))
137, 9, 11subsub4d 11598 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) = (𝑉 βˆ’ (𝐷 + 𝐴)))
149, 11addcomd 11412 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐷 + 𝐴) = (𝐴 + 𝐷))
1514oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ (𝐷 + 𝐴)) = (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)))
1613, 15eqtrd 2772 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) = (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)))
17 cnvimass 6077 . . . . . . . . . . . . 13 (◑𝐹 β€œ {𝐺}) βŠ† dom 𝐹
18 vdwlem4.r . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ Fin)
19 vdwlem4.h . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ 𝐻:(1...(π‘Š Β· (2 Β· 𝑉)))βŸΆπ‘…)
20 vdwlem4.f . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 = (π‘₯ ∈ (1...𝑉) ↦ (𝑦 ∈ (1...π‘Š) ↦ (π»β€˜(𝑦 + (π‘Š Β· ((π‘₯ βˆ’ 1) + 𝑉))))))
216, 3, 18, 19, 20vdwlem4 16913 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐹:(1...𝑉)⟢(𝑅 ↑m (1...π‘Š)))
2217, 21fssdm 6734 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (◑𝐹 β€œ {𝐺}) βŠ† (1...𝑉))
23 vdwlem7.s . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷) βŠ† (◑𝐹 β€œ {𝐺}))
24 ssun2 4172 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷) βŠ† ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷))
25 vdwlem7.k . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
26 uz2m1nn 12903 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•)
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•)
285, 8nnaddcld 12260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ β„•)
29 vdwapid1 16904 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„• ∧ (𝐴 + 𝐷) ∈ β„• ∧ 𝐷 ∈ β„•) β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷))
3027, 28, 8, 29syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷))
3124, 30sselid 3979 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
32 eluz2nn 12864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) β†’ 𝐾 ∈ β„•)
3325, 32syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•)
3433nncnd 12224 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
35 ax-1cn 11164 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ β„‚
36 npcan 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((𝐾 βˆ’ 1) + 1) = 𝐾)
3734, 35, 36sylancl 586 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ ((𝐾 βˆ’ 1) + 1) = 𝐾)
3837fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1)) = (APβ€˜πΎ))
3938oveqd 7422 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1))𝐷) = (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷))
40 nnm1nn0 12509 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ β„• β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
4133, 40syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
42 vdwapun 16903 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„• ∧ 𝐷 ∈ β„•) β†’ (𝐴(APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1))𝐷) = ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
4341, 5, 8, 42syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1))𝐷) = ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
4439, 43eqtr3d 2774 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷) = ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
4531, 44eleqtrrd 2836 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷))
4623, 45sseldd 3982 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (◑𝐹 β€œ {𝐺}))
4722, 46sseldd 3982 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (1...𝑉))
48 elfzuz3 13494 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 + 𝐷) ∈ (1...𝑉) β†’ 𝑉 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝐴 + 𝐷)))
4947, 48syl 17 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝐴 + 𝐷)))
50 uznn0sub 12857 . . . . . . . . . 10 (𝑉 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝐴 + 𝐷)) β†’ (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)) ∈ β„•0)
5149, 50syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)) ∈ β„•0)
5216, 51eqeltrd 2833 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) ∈ β„•0)
53 nn0nnaddcl 12499 . . . . . . . 8 ((((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„•) β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) ∈ β„•)
5452, 5, 53syl2anc 584 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) ∈ β„•)
5512, 54eqeltrrd 2834 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ 𝐷) ∈ β„•)
565, 55nnaddcld 12260 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) ∈ β„•)
57 nnm1nn0 12509 . . . . 5 ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) ∈ β„• β†’ ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1) ∈ β„•0)
5856, 57syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1) ∈ β„•0)
594, 58nn0mulcld 12533 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1)) ∈ β„•0)
60 nnnn0addcl 12498 . . 3 ((𝐡 ∈ β„• ∧ (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1)) ∈ β„•0) β†’ (𝐡 + (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1))) ∈ β„•)
612, 59, 60syl2anc 584 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐡 + (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1))) ∈ β„•)
621, 61eqeltrid 2837 1 (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ β„•)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  ifcif 4527  {csn 4627   ↦ cmpt 5230  β—‘ccnv 5674  ran crn 5676   β€œ cima 5678  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ↑m cmap 8816  Fincfn 8935  β„‚cc 11104  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111   βˆ’ cmin 11440  β„•cn 12208  2c2 12263  β„•0cn0 12468  β„€β‰₯cuz 12818  ...cfz 13480  β™―chash 14286  APcvdwa 16894
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-map 8818  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-vdwap 16897
This theorem is referenced by:  vdwlem6  16915
  Copyright terms: Public domain W3C validator