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

Theorem vdwlem5 16961
Description: Lemma for vdw 16970. (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 12570 . . . 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 12266 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ β„‚)
8 vdwlem7.d . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„•)
98nncnd 12266 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝐷 ∈ β„‚)
107, 9subcld 11609 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ 𝐷) ∈ β„‚)
115nncnd 12266 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐴 ∈ β„‚)
1210, 11npcand 11613 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) = (𝑉 βˆ’ 𝐷))
137, 9, 11subsub4d 11640 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) = (𝑉 βˆ’ (𝐷 + 𝐴)))
149, 11addcomd 11454 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐷 + 𝐴) = (𝐴 + 𝐷))
1514oveq2d 7442 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ (𝐷 + 𝐴)) = (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)))
1613, 15eqtrd 2768 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) = (𝑉 βˆ’ (𝐴 + 𝐷)))
17 cnvimass 6090 . . . . . . . . . . . . 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 16960 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ 𝐹:(1...𝑉)⟢(𝑅 ↑m (1...π‘Š)))
2217, 21fssdm 6747 . . . . . . . . . . . 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 4175 . . . . . . . . . . . . . . 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 12945 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•)
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•)
285, 8nnaddcld 12302 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ β„•)
29 vdwapid1 16951 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„• ∧ (𝐴 + 𝐷) ∈ β„• ∧ 𝐷 ∈ β„•) β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷))
3027, 28, 8, 29syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷))
3124, 30sselid 3980 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
32 eluz2nn 12906 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) β†’ 𝐾 ∈ β„•)
3325, 32syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„•)
3433nncnd 12266 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (πœ‘ β†’ 𝐾 ∈ β„‚)
35 ax-1cn 11204 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ β„‚
36 npcan 11507 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 ∈ β„‚ ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ ((𝐾 βˆ’ 1) + 1) = 𝐾)
3734, 35, 36sylancl 584 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (πœ‘ β†’ ((𝐾 βˆ’ 1) + 1) = 𝐾)
3837fveq2d 6906 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1)) = (APβ€˜πΎ))
3938oveqd 7443 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1))𝐷) = (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷))
40 nnm1nn0 12551 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ β„• β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
4133, 40syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (πœ‘ β†’ (𝐾 βˆ’ 1) ∈ β„•0)
42 vdwapun 16950 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1368 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜((𝐾 βˆ’ 1) + 1))𝐷) = ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
4439, 43eqtr3d 2770 . . . . . . . . . . . . . 14 (πœ‘ β†’ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷) = ({𝐴} βˆͺ ((𝐴 + 𝐷)(APβ€˜(𝐾 βˆ’ 1))𝐷)))
4531, 44eleqtrrd 2832 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (𝐴(APβ€˜πΎ)𝐷))
4623, 45sseldd 3983 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (◑𝐹 β€œ {𝐺}))
4722, 46sseldd 3983 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝐴 + 𝐷) ∈ (1...𝑉))
48 elfzuz3 13538 . . . . . . . . . . 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 12899 . . . . . . . . . 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 2829 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) ∈ β„•0)
53 nn0nnaddcl 12541 . . . . . . . 8 ((((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) ∈ β„•0 ∧ 𝐴 ∈ β„•) β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) ∈ β„•)
5452, 5, 53syl2anc 582 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (((𝑉 βˆ’ 𝐷) βˆ’ 𝐴) + 𝐴) ∈ β„•)
5512, 54eqeltrrd 2830 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑉 βˆ’ 𝐷) ∈ β„•)
565, 55nnaddcld 12302 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) ∈ β„•)
57 nnm1nn0 12551 . . . . 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 12575 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1)) ∈ β„•0)
60 nnnn0addcl 12540 . . 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 582 . 2 (πœ‘ β†’ (𝐡 + (π‘Š Β· ((𝐴 + (𝑉 βˆ’ 𝐷)) βˆ’ 1))) ∈ β„•)
621, 61eqeltrid 2833 1 (πœ‘ β†’ 𝑇 ∈ β„•)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  βˆ€wral 3058   βˆͺ cun 3947   βŠ† wss 3949  ifcif 4532  {csn 4632   ↦ cmpt 5235  β—‘ccnv 5681  ran crn 5683   β€œ cima 5685  βŸΆwf 6549  β€˜cfv 6553  (class class class)co 7426   ↑m cmap 8851  Fincfn 8970  β„‚cc 11144  0cc0 11146  1c1 11147   + caddc 11149   Β· cmul 11151   βˆ’ cmin 11482  β„•cn 12250  2c2 12305  β„•0cn0 12510  β„€β‰₯cuz 12860  ...cfz 13524  β™―chash 14329  APcvdwa 16941
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-om 7877  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-er 8731  df-map 8853  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-nn 12251  df-2 12313  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-fz 13525  df-vdwap 16944
This theorem is referenced by:  vdwlem6  16962
  Copyright terms: Public domain W3C validator