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

Theorem vdwlem5 15902
Description: Lemma for vdw 15911. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
vdwlem3.v (𝜑𝑉 ∈ ℕ)
vdwlem3.w (𝜑𝑊 ∈ ℕ)
vdwlem4.r (𝜑𝑅 ∈ Fin)
vdwlem4.h (𝜑𝐻:(1...(𝑊 · (2 · 𝑉)))⟶𝑅)
vdwlem4.f 𝐹 = (𝑥 ∈ (1...𝑉) ↦ (𝑦 ∈ (1...𝑊) ↦ (𝐻‘(𝑦 + (𝑊 · ((𝑥 − 1) + 𝑉))))))
vdwlem7.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
vdwlem7.g (𝜑𝐺:(1...𝑊)⟶𝑅)
vdwlem7.k (𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘2))
vdwlem7.a (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
vdwlem7.d (𝜑𝐷 ∈ ℕ)
vdwlem7.s (𝜑 → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) ⊆ (𝐹 “ {𝐺}))
vdwlem6.b (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
vdwlem6.e (𝜑𝐸:(1...𝑀)⟶ℕ)
vdwlem6.s (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (1...𝑀)((𝐵 + (𝐸𝑖))(AP‘𝐾)(𝐸𝑖)) ⊆ (𝐺 “ {(𝐺‘(𝐵 + (𝐸𝑖)))}))
vdwlem6.j 𝐽 = (𝑖 ∈ (1...𝑀) ↦ (𝐺‘(𝐵 + (𝐸𝑖))))
vdwlem6.r (𝜑 → (♯‘ran 𝐽) = 𝑀)
vdwlem6.t 𝑇 = (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1)))
vdwlem6.p 𝑃 = (𝑗 ∈ (1...(𝑀 + 1)) ↦ (if(𝑗 = (𝑀 + 1), 0, (𝐸𝑗)) + (𝑊 · 𝐷)))
Assertion
Ref Expression
vdwlem5 (𝜑𝑇 ∈ ℕ)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑖,𝑗,𝑥,𝑦,𝐺   𝑖,𝐾,𝑗,𝑥,𝑦   𝑖,𝐽,𝑗,𝑥   𝑃,𝑖,𝑥   𝜑,𝑖,𝑗,𝑥,𝑦   𝑅,𝑖,𝑥,𝑦   𝐵,𝑖,𝑗,𝑥,𝑦   𝑖,𝐻,𝑥,𝑦   𝑖,𝑀,𝑗,𝑥,𝑦   𝐷,𝑗,𝑥,𝑦   𝑖,𝐸,𝑗,𝑥,𝑦   𝑖,𝑊,𝑗,𝑥,𝑦   𝑇,𝑖,𝑥   𝑥,𝑉,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑖,𝑗)   𝐷(𝑖)   𝑃(𝑦,𝑗)   𝑅(𝑗)   𝑇(𝑦,𝑗)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑖,𝑗)   𝐻(𝑗)   𝐽(𝑦)   𝑉(𝑖,𝑗)

Proof of Theorem vdwlem5
StepHypRef Expression
1 vdwlem6.t . 2 𝑇 = (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1)))
2 vdwlem6.b . . 3 (𝜑𝐵 ∈ ℕ)
3 vdwlem3.w . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ ℕ)
43nnnn0d 11613 . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ ℕ0)
5 vdwlem7.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ ℕ)
6 vdwlem3.v . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑉 ∈ ℕ)
76nncnd 11317 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑉 ∈ ℂ)
8 vdwlem7.d . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐷 ∈ ℕ)
98nncnd 11317 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
107, 9subcld 10673 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑉𝐷) ∈ ℂ)
115nncnd 11317 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
1210, 11npcand 10677 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝑉𝐷) − 𝐴) + 𝐴) = (𝑉𝐷))
137, 9, 11subsub4d 10704 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑉𝐷) − 𝐴) = (𝑉 − (𝐷 + 𝐴)))
149, 11addcomd 10519 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐷 + 𝐴) = (𝐴 + 𝐷))
1514oveq2d 6886 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑉 − (𝐷 + 𝐴)) = (𝑉 − (𝐴 + 𝐷)))
1613, 15eqtrd 2840 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑉𝐷) − 𝐴) = (𝑉 − (𝐴 + 𝐷)))
17 cnvimass 5695 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 “ {𝐺}) ⊆ dom 𝐹
18 vdwlem4.r . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑅 ∈ Fin)
19 vdwlem4.h . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐻:(1...(𝑊 · (2 · 𝑉)))⟶𝑅)
20 vdwlem4.f . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 = (𝑥 ∈ (1...𝑉) ↦ (𝑦 ∈ (1...𝑊) ↦ (𝐻‘(𝑦 + (𝑊 · ((𝑥 − 1) + 𝑉))))))
216, 3, 18, 19, 20vdwlem4 15901 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹:(1...𝑉)⟶(𝑅𝑚 (1...𝑊)))
2217, 21fssdm 6268 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 “ {𝐺}) ⊆ (1...𝑉))
23 vdwlem7.s . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) ⊆ (𝐹 “ {𝐺}))
24 ssun2 3976 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷) ⊆ ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷))
25 vdwlem7.k . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘2))
26 uz2m1nn 11978 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ (ℤ‘2) → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ)
285, 8nnaddcld 11349 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ ℕ)
29 vdwapid1 15892 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 − 1) ∈ ℕ ∧ (𝐴 + 𝐷) ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷))
3027, 28, 8, 29syl3anc 1483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷))
3124, 30sseldi 3796 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷)))
32 eluz2nn 11940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝐾 ∈ (ℤ‘2) → 𝐾 ∈ ℕ)
3325, 32syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
3433nncnd 11317 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐾 ∈ ℂ)
35 ax-1cn 10275 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1 ∈ ℂ
36 npcan 10571 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
3734, 35, 36sylancl 576 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
3837fveq2d 6408 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (AP‘((𝐾 − 1) + 1)) = (AP‘𝐾))
3938oveqd 6887 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐴(AP‘((𝐾 − 1) + 1))𝐷) = (𝐴(AP‘𝐾)𝐷))
40 nnm1nn0 11596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
4133, 40syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℕ0)
42 vdwapun 15891 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 − 1) ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘((𝐾 − 1) + 1))𝐷) = ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷)))
4341, 5, 8, 42syl3anc 1483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐴(AP‘((𝐾 − 1) + 1))𝐷) = ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷)))
4439, 43eqtr3d 2842 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = ({𝐴} ∪ ((𝐴 + 𝐷)(AP‘(𝐾 − 1))𝐷)))
4531, 44eleqtrrd 2888 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ (𝐴(AP‘𝐾)𝐷))
4623, 45sseldd 3799 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ (𝐹 “ {𝐺}))
4722, 46sseldd 3799 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴 + 𝐷) ∈ (1...𝑉))
48 elfzuz3 12558 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 + 𝐷) ∈ (1...𝑉) → 𝑉 ∈ (ℤ‘(𝐴 + 𝐷)))
4947, 48syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑉 ∈ (ℤ‘(𝐴 + 𝐷)))
50 uznn0sub 11933 . . . . . . . . . 10 (𝑉 ∈ (ℤ‘(𝐴 + 𝐷)) → (𝑉 − (𝐴 + 𝐷)) ∈ ℕ0)
5149, 50syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑉 − (𝐴 + 𝐷)) ∈ ℕ0)
5216, 51eqeltrd 2885 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑉𝐷) − 𝐴) ∈ ℕ0)
53 nn0nnaddcl 11586 . . . . . . . 8 ((((𝑉𝐷) − 𝐴) ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℕ) → (((𝑉𝐷) − 𝐴) + 𝐴) ∈ ℕ)
5452, 5, 53syl2anc 575 . . . . . . 7 (𝜑 → (((𝑉𝐷) − 𝐴) + 𝐴) ∈ ℕ)
5512, 54eqeltrrd 2886 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑉𝐷) ∈ ℕ)
565, 55nnaddcld 11349 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 + (𝑉𝐷)) ∈ ℕ)
57 nnm1nn0 11596 . . . . 5 ((𝐴 + (𝑉𝐷)) ∈ ℕ → ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1) ∈ ℕ0)
5856, 57syl 17 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1) ∈ ℕ0)
594, 58nn0mulcld 11618 . . 3 (𝜑 → (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1)) ∈ ℕ0)
60 nnnn0addcl 11585 . . 3 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1)) ∈ ℕ0) → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1))) ∈ ℕ)
612, 59, 60syl2anc 575 . 2 (𝜑 → (𝐵 + (𝑊 · ((𝐴 + (𝑉𝐷)) − 1))) ∈ ℕ)
621, 61syl5eqel 2889 1 (𝜑𝑇 ∈ ℕ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1637  wcel 2156  wral 3096  cun 3767  wss 3769  ifcif 4279  {csn 4370  cmpt 4923  ccnv 5310  ran crn 5312  cima 5314  wf 6093  cfv 6097  (class class class)co 6870  𝑚 cmap 8088  Fincfn 8188  cc 10215  0cc0 10217  1c1 10218   + caddc 10220   · cmul 10222  cmin 10547  cn 11301  2c2 11352  0cn0 11555  cuz 11900  ...cfz 12545  chash 13333  APcvdwa 15882
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2068  ax-7 2104  ax-8 2158  ax-9 2165  ax-10 2185  ax-11 2201  ax-12 2214  ax-13 2420  ax-ext 2784  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5096  ax-un 7175  ax-cnex 10273  ax-resscn 10274  ax-1cn 10275  ax-icn 10276  ax-addcl 10277  ax-addrcl 10278  ax-mulcl 10279  ax-mulrcl 10280  ax-mulcom 10281  ax-addass 10282  ax-mulass 10283  ax-distr 10284  ax-i2m1 10285  ax-1ne0 10286  ax-1rid 10287  ax-rnegex 10288  ax-rrecex 10289  ax-cnre 10290  ax-pre-lttri 10291  ax-pre-lttrn 10292  ax-pre-ltadd 10293  ax-pre-mulgt0 10294
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2061  df-eu 2634  df-mo 2635  df-clab 2793  df-cleq 2799  df-clel 2802  df-nfc 2937  df-ne 2979  df-nel 3082  df-ral 3101  df-rex 3102  df-reu 3103  df-rab 3105  df-v 3393  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4117  df-if 4280  df-pw 4353  df-sn 4371  df-pr 4373  df-tp 4375  df-op 4377  df-uni 4631  df-iun 4714  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5219  df-eprel 5224  df-po 5232  df-so 5233  df-fr 5270  df-we 5272  df-xp 5317  df-rel 5318  df-cnv 5319  df-co 5320  df-dm 5321  df-rn 5322  df-res 5323  df-ima 5324  df-pred 5893  df-ord 5939  df-on 5940  df-lim 5941  df-suc 5942  df-iota 6060  df-fun 6099  df-fn 6100  df-f 6101  df-f1 6102  df-fo 6103  df-f1o 6104  df-fv 6105  df-riota 6831  df-ov 6873  df-oprab 6874  df-mpt2 6875  df-om 7292  df-1st 7394  df-2nd 7395  df-wrecs 7638  df-recs 7700  df-rdg 7738  df-er 7975  df-map 8090  df-en 8189  df-dom 8190  df-sdom 8191  df-pnf 10357  df-mnf 10358  df-xr 10359  df-ltxr 10360  df-le 10361  df-sub 10549  df-neg 10550  df-nn 11302  df-2 11360  df-n0 11556  df-z 11640  df-uz 11901  df-fz 12546  df-vdwap 15885
This theorem is referenced by:  vdwlem6  15903
  Copyright terms: Public domain W3C validator