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Theorem fzm1 11128
Description: Choices for an element of a finite interval of integers. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.)
Assertion
Ref Expression
fzm1  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... N
)  <->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  \/  K  =  N ) ) )

Proof of Theorem fzm1
StepHypRef Expression
1 eluzel2 10494 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ZZ )
2 eluzelz 10497 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ZZ )
3 elfz1 11049 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( K  e.  ( M ... N )  <-> 
( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N ) ) )
41, 2, 3syl2anc 644 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... N
)  <->  ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
) ) )
5 simp1 958 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N )  ->  K  e.  ZZ )
65a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N )  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
)  ->  K  e.  ZZ ) )
7 simp2 959 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N )  ->  M  <_  K )
87a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N )  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
)  ->  M  <_  K ) )
9 zre 10287 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( K  e.  ZZ  ->  K  e.  RR )
10 eluzelre 10498 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  RR )
11 ltlen 9176 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( K  e.  RR  /\  N  e.  RR )  ->  ( K  <  N  <->  ( K  <_  N  /\  N  =/=  K ) ) )
129, 10, 11syl2anr 466 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( K  <  N  <->  ( K  <_  N  /\  N  =/= 
K ) ) )
13 nesym 2641 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( N  =/=  K  <->  -.  K  =  N )
1413anbi2i 677 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( K  <_  N  /\  N  =/=  K )  <->  ( K  <_  N  /\  -.  K  =  N ) )
15 ancom 439 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( K  <_  N  /\  -.  K  =  N
)  <->  ( -.  K  =  N  /\  K  <_  N ) )
1614, 15bitri 242 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( K  <_  N  /\  N  =/=  K )  <->  ( -.  K  =  N  /\  K  <_  N ) )
1712, 16syl6bb 254 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( K  <  N  <->  ( -.  K  =  N  /\  K  <_  N ) ) )
1817biimpar 473 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ZZ )  /\  ( -.  K  =  N  /\  K  <_  N ) )  ->  K  <  N )
1918an4s 801 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N
)  /\  ( K  e.  ZZ  /\  K  <_  N ) )  ->  K  <  N )
20 zltlem1 10329 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( K  <  N  <->  K  <_  ( N  - 
1 ) ) )
212, 20sylan2 462 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )  -> 
( K  <  N  <->  K  <_  ( N  - 
1 ) ) )
2221biimpd 200 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )  -> 
( K  <  N  ->  K  <_  ( N  -  1 ) ) )
2322ancoms 441 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ZZ )  ->  ( K  <  N  ->  K  <_  ( N  -  1 ) ) )
2423ad2ant2r 729 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N
)  /\  ( K  e.  ZZ  /\  K  <_  N ) )  -> 
( K  <  N  ->  K  <_  ( N  -  1 ) ) )
2519, 24mpd 15 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N
)  /\  ( K  e.  ZZ  /\  K  <_  N ) )  ->  K  <_  ( N  - 
1 ) )
26253adantr2 1118 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  (
ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N
)  /\  ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
) )  ->  K  <_  ( N  -  1 ) )
2726ex 425 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N )  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
)  ->  K  <_  ( N  -  1 ) ) )
286, 8, 273jcad 1136 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  -.  K  =  N )  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N
)  ->  ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  ( N  -  1 ) ) ) )
2928ex 425 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( -.  K  =  N  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N )  -> 
( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  ( N  - 
1 ) ) ) ) )
30 1z 10312 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  ZZ
31 zsubcl 10320 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  1  e.  ZZ )  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
322, 30, 31sylancl 645 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( N  -  1 )  e.  ZZ )
33 elfz1 11049 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  ( N  -  1
)  e.  ZZ )  ->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  <->  ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  ( N  -  1 ) ) ) )
341, 32, 33syl2anc 644 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  <->  ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  ( N  -  1 ) ) ) )
3534biimprd 216 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_ 
( N  -  1 ) )  ->  K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ) )
3629, 35syl6d 67 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( -.  K  =  N  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N )  ->  K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ) ) )
3736com23 75 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( ( K  e.  ZZ  /\  M  <_  K  /\  K  <_  N )  ->  ( -.  K  =  N  ->  K  e.  ( M ... ( N  - 
1 ) ) ) ) )
384, 37sylbid 208 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... N
)  ->  ( -.  K  =  N  ->  K  e.  ( M ... ( N  -  1
) ) ) ) )
3938imp 420 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ( M ... N
) )  ->  ( -.  K  =  N  ->  K  e.  ( M ... ( N  - 
1 ) ) ) )
4039orrd 369 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ( M ... N
) )  ->  ( K  =  N  \/  K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ) )
4140orcomd 379 . . 3  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= `  M )  /\  K  e.  ( M ... N
) )  ->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  \/  K  =  N ) )
4241ex 425 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... N
)  ->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  \/  K  =  N ) ) )
43 fzssp1 11096 . . . . 5  |-  ( M ... ( N  - 
1 ) )  C_  ( M ... ( ( N  -  1 )  +  1 ) )
442zcnd 10377 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  CC )
45 ax-1cn 9049 . . . . . . 7  |-  1  e.  CC
46 npcan 9315 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( N  - 
1 )  +  1 )  =  N )
4744, 45, 46sylancl 645 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( ( N  -  1 )  +  1 )  =  N )
4847oveq2d 6098 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( M ... ( ( N  - 
1 )  +  1 ) )  =  ( M ... N ) )
4943, 48syl5sseq 3397 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( M ... ( N  -  1 ) )  C_  ( M ... N ) )
5049sseld 3348 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  ->  K  e.  ( M ... N ) ) )
51 eluzfz2 11066 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ( M ... N ) )
52 eleq1 2497 . . . 4  |-  ( K  =  N  ->  ( K  e.  ( M ... N )  <->  N  e.  ( M ... N ) ) )
5351, 52syl5ibrcom 215 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  =  N  ->  K  e.  ( M ... N
) ) )
5450, 53jaod 371 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  \/  K  =  N )  ->  K  e.  ( M ... N
) ) )
5542, 54impbid 185 1  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( K  e.  ( M ... N
)  <->  ( K  e.  ( M ... ( N  -  1 ) )  \/  K  =  N ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 178    \/ wo 359    /\ wa 360    /\ w3a 937    = wceq 1653    e. wcel 1726    =/= wne 2600   class class class wbr 4213   ` cfv 5455  (class class class)co 6082   CCcc 8989   RRcr 8990   1c1 8992    + caddc 8994    < clt 9121    <_ cle 9122    - cmin 9292   ZZcz 10283   ZZ>=cuz 10489   ...cfz 11044
This theorem is referenced by:  bcpasc  11613  phibndlem  13160  lgsdir2lem2  21109  acongeq  27049  jm2.26lem3  27073
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2418  ax-sep 4331  ax-nul 4339  ax-pow 4378  ax-pr 4404  ax-un 4702  ax-cnex 9047  ax-resscn 9048  ax-1cn 9049  ax-icn 9050  ax-addcl 9051  ax-addrcl 9052  ax-mulcl 9053  ax-mulrcl 9054  ax-mulcom 9055  ax-addass 9056  ax-mulass 9057  ax-distr 9058  ax-i2m1 9059  ax-1ne0 9060  ax-1rid 9061  ax-rnegex 9062  ax-rrecex 9063  ax-cnre 9064  ax-pre-lttri 9065  ax-pre-lttrn 9066  ax-pre-ltadd 9067  ax-pre-mulgt0 9068
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2286  df-mo 2287  df-clab 2424  df-cleq 2430  df-clel 2433  df-nfc 2562  df-ne 2602  df-nel 2603  df-ral 2711  df-rex 2712  df-reu 2713  df-rab 2715  df-v 2959  df-sbc 3163  df-csb 3253  df-dif 3324  df-un 3326  df-in 3328  df-ss 3335  df-pss 3337  df-nul 3630  df-if 3741  df-pw 3802  df-sn 3821  df-pr 3822  df-tp 3823  df-op 3824  df-uni 4017  df-iun 4096  df-br 4214  df-opab 4268  df-mpt 4269  df-tr 4304  df-eprel 4495  df-id 4499  df-po 4504  df-so 4505  df-fr 4542  df-we 4544  df-ord 4585  df-on 4586  df-lim 4587  df-suc 4588  df-om 4847  df-xp 4885  df-rel 4886  df-cnv 4887  df-co 4888  df-dm 4889  df-rn 4890  df-res 4891  df-ima 4892  df-iota 5419  df-fun 5457  df-fn 5458  df-f 5459  df-f1 5460  df-fo 5461  df-f1o 5462  df-fv 5463  df-ov 6085  df-oprab 6086  df-mpt2 6087  df-1st 6350  df-2nd 6351  df-riota 6550  df-recs 6634  df-rdg 6669  df-er 6906  df-en 7111  df-dom 7112  df-sdom 7113  df-pnf 9123  df-mnf 9124  df-xr 9125  df-ltxr 9126  df-le 9127  df-sub 9294  df-neg 9295  df-nn 10002  df-n0 10223  df-z 10284  df-uz 10490  df-fz 11045
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