Metamath Proof Explorer


Theorem divalglem9

Description: Lemma for divalg . (Contributed by Paul Chapman, 21-Mar-2011) (Revised by AV, 2-Oct-2020)

Ref Expression
Hypotheses divalglem8.1 N
divalglem8.2 D
divalglem8.3 D 0
divalglem8.4 S = r 0 | D N r
divalglem9.5 R = sup S <
Assertion divalglem9 ∃! x S x < D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 divalglem8.1 N
2 divalglem8.2 D
3 divalglem8.3 D 0
4 divalglem8.4 S = r 0 | D N r
5 divalglem9.5 R = sup S <
6 1 2 3 4 divalglem2 sup S < S
7 5 6 eqeltri R S
8 1 2 3 4 5 divalglem5 0 R R < D
9 8 simpri R < D
10 breq1 x = R x < D R < D
11 10 rspcev R S R < D x S x < D
12 7 9 11 mp2an x S x < D
13 oveq2 r = x N r = N x
14 13 breq2d r = x D N r D N x
15 14 4 elrab2 x S x 0 D N x
16 15 simplbi x S x 0
17 16 nn0zd x S x
18 oveq2 r = y N r = N y
19 18 breq2d r = y D N r D N y
20 19 4 elrab2 y S y 0 D N y
21 20 simplbi y S y 0
22 21 nn0zd y S y
23 zsubcl N x N x
24 1 23 mpan x N x
25 zsubcl N y N y
26 1 25 mpan y N y
27 24 26 anim12i x y N x N y
28 17 22 27 syl2an x S y S N x N y
29 15 simprbi x S D N x
30 20 simprbi y S D N y
31 29 30 anim12i x S y S D N x D N y
32 dvds2sub D N x N y D N x D N y D N - x - N y
33 2 32 mp3an1 N x N y D N x D N y D N - x - N y
34 28 31 33 sylc x S y S D N - x - N y
35 zcn x x
36 zcn y y
37 1 zrei N
38 37 recni N
39 38 subidi N N = 0
40 39 oveq1i N - N - x y = 0 x y
41 0cn 0
42 subsub2 0 x y 0 x y = 0 + y - x
43 41 42 mp3an1 x y 0 x y = 0 + y - x
44 40 43 eqtrid x y N - N - x y = 0 + y - x
45 sub4 N N x y N - N - x y = N - x - N y
46 38 38 45 mpanl12 x y N - N - x y = N - x - N y
47 subcl y x y x
48 47 ancoms x y y x
49 48 addid2d x y 0 + y - x = y x
50 44 46 49 3eqtr3d x y N - x - N y = y x
51 35 36 50 syl2an x y N - x - N y = y x
52 17 22 51 syl2an x S y S N - x - N y = y x
53 52 breq2d x S y S D N - x - N y D y x
54 34 53 mpbid x S y S D y x
55 zsubcl y x y x
56 55 ancoms x y y x
57 absdvdsb D y x D y x D y x
58 2 56 57 sylancr x y D y x D y x
59 17 22 58 syl2an x S y S D y x D y x
60 54 59 mpbid x S y S D y x
61 nnabscl D D 0 D
62 2 3 61 mp2an D
63 62 nnzi D
64 divides D y x D y x k k D = y x
65 63 56 64 sylancr x y D y x k k D = y x
66 17 22 65 syl2an x S y S D y x k k D = y x
67 60 66 mpbid x S y S k k D = y x
68 67 adantr x S y S x < D y < D k k D = y x
69 1 2 3 4 divalglem8 x S y S x < D y < D k k D = y x x = y
70 69 rexlimdv x S y S x < D y < D k k D = y x x = y
71 68 70 mpd x S y S x < D y < D x = y
72 71 ex x S y S x < D y < D x = y
73 72 rgen2 x S y S x < D y < D x = y
74 breq1 x = y x < D y < D
75 74 reu4 ∃! x S x < D x S x < D x S y S x < D y < D x = y
76 12 73 75 mpbir2an ∃! x S x < D