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Theorem jm2.26lem3

Description: Lemma for jm2.26 . Use acongrep to find K', M' ~K, M in [ 0,N ]. Thus Y(K') ~Y(M') and both are small; K' = M' on pain of contradicting 2.24, so K ~M. (Contributed by Stefan O'Rear, 3-Oct-2014)

Ref Expression
Assertion jm2.26lem3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M → K = M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simplll ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A ∈ ℤ ≥ 2
2 elfzelz ⊢ K ∈ 0 … N → K ∈ ℤ
3 2 adantr ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K ∈ ℤ
4 3 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ∈ ℤ
5 rmyabs ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ → A Y rm K = A Y rm K
6 1 4 5 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K = A Y rm K
7 3 zred ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K ∈ ℝ
8 7 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ∈ ℝ
9 elfzle1 ⊢ K ∈ 0 … N → 0 ≤ K
10 9 adantr ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → 0 ≤ K
11 10 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → 0 ≤ K
12 8 11 absidd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K = K
13 12 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K = A Y rm K
14 6 13 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K = A Y rm K
15 elfzelz ⊢ M ∈ 0 … N → M ∈ ℤ
16 15 adantl ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ ℤ
17 16 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ∈ ℤ
18 rmyabs ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A Y rm M = A Y rm M
19 1 17 18 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M = A Y rm M
20 16 zred ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ ℝ
21 20 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ∈ ℝ
22 elfzle1 ⊢ M ∈ 0 … N → 0 ≤ M
23 22 adantl ⊢ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → 0 ≤ M
24 23 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → 0 ≤ M
25 21 24 absidd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M = M
26 25 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M = A Y rm M
27 19 26 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M = A Y rm M
28 14 27 oveq12d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M = A Y rm K + A Y rm M
29 frmy ⊢ Y rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℤ
30 29 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ → A Y rm K ∈ ℤ
31 1 4 30 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ∈ ℤ
32 31 zred ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ∈ ℝ
33 29 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A Y rm M ∈ ℤ
34 1 17 33 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M ∈ ℤ
35 34 zred ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M ∈ ℝ
36 32 35 readdcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M ∈ ℝ
37 simpllr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → N ∈ ℕ
38 37 nnzd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → N ∈ ℤ
39 peano2zm ⊢ N ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ
40 38 39 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → N − 1 ∈ ℤ
41 29 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N − 1 ∈ ℤ → A Y rm N − 1 ∈ ℤ
42 1 40 41 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N − 1 ∈ ℤ
43 42 zred ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N − 1 ∈ ℝ
44 29 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℤ
45 1 38 44 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N ∈ ℤ
46 45 zred ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N ∈ ℝ
47 43 46 readdcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N − 1 + A Y rm N ∈ ℝ
48 frmx ⊢ X rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℕ 0
49 48 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℕ 0
50 1 38 49 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A X rm N ∈ ℕ 0
51 50 nn0red ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A X rm N ∈ ℝ
52 elfzle2 ⊢ K ∈ 0 … N − 1 → K ≤ N − 1
53 52 adantl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → K ≤ N − 1
54 lermy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ N − 1 ∈ ℤ → K ≤ N − 1 ↔ A Y rm K ≤ A Y rm N − 1
55 1 4 40 54 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≤ N − 1 ↔ A Y rm K ≤ A Y rm N − 1
56 55 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → K ≤ N − 1 ↔ A Y rm K ≤ A Y rm N − 1
57 53 56 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → A Y rm K ≤ A Y rm N − 1
58 simplrr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ∈ 0 … N
59 elfzle2 ⊢ M ∈ 0 … N → M ≤ N
60 58 59 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ≤ N
61 lermy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → M ≤ N ↔ A Y rm M ≤ A Y rm N
62 1 17 38 61 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ≤ N ↔ A Y rm M ≤ A Y rm N
63 60 62 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M ≤ A Y rm N
64 63 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → A Y rm M ≤ A Y rm N
65 le2add ⊢ A Y rm K ∈ ℝ ∧ A Y rm M ∈ ℝ ∧ A Y rm N − 1 ∈ ℝ ∧ A Y rm N ∈ ℝ → A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm M ≤ A Y rm N → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
66 32 35 43 46 65 syl22anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm M ≤ A Y rm N → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
67 66 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm M ≤ A Y rm N → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
68 57 64 67 mp2and ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K ∈ 0 … N − 1 → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
69 31 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ∈ ℂ
70 34 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M ∈ ℂ
71 69 70 addcomd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M = A Y rm M + A Y rm K
72 71 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm K + A Y rm M = A Y rm M + A Y rm K
73 id ⊢ K ≠ M → K ≠ M
74 73 necomd ⊢ K ≠ M → M ≠ K
75 74 adantr ⊢ K ≠ M ∧ K = N → M ≠ K
76 simpr ⊢ K ≠ M ∧ K = N → K = N
77 75 76 neeqtrd ⊢ K ≠ M ∧ K = N → M ≠ N
78 77 neneqd ⊢ K ≠ M ∧ K = N → ¬ M = N
79 78 adantll ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → ¬ M = N
80 nnnn0 ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℕ 0
81 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
82 80 81 eleqtrdi ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℤ ≥ 0
83 82 ad4antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → N ∈ ℤ ≥ 0
84 simprr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ 0 … N
85 84 ad2antrr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → M ∈ 0 … N
86 fzm1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 → M ∈ 0 … N ↔ M ∈ 0 … N − 1 ∨ M = N
87 86 biimpa ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ 0 … N − 1 ∨ M = N
88 83 85 87 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → M ∈ 0 … N − 1 ∨ M = N
89 orel2 ⊢ ¬ M = N → M ∈ 0 … N − 1 ∨ M = N → M ∈ 0 … N − 1
90 79 88 89 sylc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → M ∈ 0 … N − 1
91 elfzle2 ⊢ M ∈ 0 … N − 1 → M ≤ N − 1
92 90 91 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → M ≤ N − 1
93 lermy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ ∧ N − 1 ∈ ℤ → M ≤ N − 1 ↔ A Y rm M ≤ A Y rm N − 1
94 1 17 40 93 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ≤ N − 1 ↔ A Y rm M ≤ A Y rm N − 1
95 94 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → M ≤ N − 1 ↔ A Y rm M ≤ A Y rm N − 1
96 92 95 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm M ≤ A Y rm N − 1
97 simplrl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ∈ 0 … N
98 elfzle2 ⊢ K ∈ 0 … N → K ≤ N
99 97 98 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≤ N
100 lermy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → K ≤ N ↔ A Y rm K ≤ A Y rm N
101 1 4 38 100 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≤ N ↔ A Y rm K ≤ A Y rm N
102 99 101 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ≤ A Y rm N
103 102 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm K ≤ A Y rm N
104 le2add ⊢ A Y rm M ∈ ℝ ∧ A Y rm K ∈ ℝ ∧ A Y rm N − 1 ∈ ℝ ∧ A Y rm N ∈ ℝ → A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm K ≤ A Y rm N → A Y rm M + A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
105 35 32 43 46 104 syl22anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm K ≤ A Y rm N → A Y rm M + A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
106 105 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 ∧ A Y rm K ≤ A Y rm N → A Y rm M + A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
107 96 103 106 mp2and ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm M + A Y rm K ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
108 72 107 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M ∧ K = N → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
109 37 nnnn0d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → N ∈ ℕ 0
110 109 81 eleqtrdi ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → N ∈ ℤ ≥ 0
111 fzm1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 → K ∈ 0 … N ↔ K ∈ 0 … N − 1 ∨ K = N
112 111 biimpa ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 ∧ K ∈ 0 … N → K ∈ 0 … N − 1 ∨ K = N
113 110 97 112 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ∈ 0 … N − 1 ∨ K = N
114 68 108 113 mpjaodan ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm N − 1 + A Y rm N
115 jm2.24 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N − 1 + A Y rm N < A X rm N
116 1 38 115 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm N − 1 + A Y rm N < A X rm N
117 36 47 51 114 116 lelttrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N
118 28 117 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N
119 simpr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≠ M
120 rmyeq ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ → K = M ↔ A Y rm K = A Y rm M
121 120 necon3bid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ → K ≠ M ↔ A Y rm K ≠ A Y rm M
122 1 4 17 121 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≠ M ↔ A Y rm K ≠ A Y rm M
123 119 122 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ≠ A Y rm M
124 7 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → K ∈ ℝ
125 0red ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → 0 ∈ ℝ
126 simpr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → K = − M
127 22 ad2antll ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → 0 ≤ M
128 20 adantl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ ℝ
129 128 le0neg2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → 0 ≤ M ↔ − M ≤ 0
130 127 129 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → − M ≤ 0
131 130 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → − M ≤ 0
132 126 131 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → K ≤ 0
133 10 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → 0 ≤ K
134 letri3 ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ → K = 0 ↔ K ≤ 0 ∧ 0 ≤ K
135 134 biimpar ⊢ K ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℝ ∧ K ≤ 0 ∧ 0 ≤ K → K = 0
136 124 125 132 133 135 syl22anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → K = 0
137 simpr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → K = 0
138 simplr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → K = − M
139 138 137 eqtr3d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → − M = 0
140 128 recnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → M ∈ ℂ
141 140 ad2antrr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → M ∈ ℂ
142 141 negeq0d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → M = 0 ↔ − M = 0
143 139 142 mpbird ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → M = 0
144 137 143 eqtr4d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M ∧ K = 0 → K = M
145 136 144 mpdan ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K = − M → K = M
146 145 ex ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K = − M → K = M
147 146 necon3d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K ≠ M → K ≠ − M
148 147 imp ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≠ − M
149 58 15 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → M ∈ ℤ
150 149 znegcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → − M ∈ ℤ
151 rmyeq ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ − M ∈ ℤ → K = − M ↔ A Y rm K = A Y rm -M
152 151 necon3bid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ K ∈ ℤ ∧ − M ∈ ℤ → K ≠ − M ↔ A Y rm K ≠ A Y rm -M
153 1 4 150 152 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → K ≠ − M ↔ A Y rm K ≠ A Y rm -M
154 148 153 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ≠ A Y rm -M
155 rmyneg ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ M ∈ ℤ → A Y rm -M = − A Y rm M
156 1 17 155 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm -M = − A Y rm M
157 154 156 neeqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K ≠ − A Y rm M
158 118 123 157 3jca ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M
159 158 ex ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K ≠ M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M
160 simplll ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A ∈ ℤ ≥ 2
161 3 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → K ∈ ℤ
162 160 161 30 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K ∈ ℤ
163 162 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K ∈ ℂ
164 16 ad2antlr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → M ∈ ℤ
165 160 164 33 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm M ∈ ℤ
166 165 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm M ∈ ℂ
167 163 166 negsubd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M = A Y rm K − A Y rm M
168 167 fveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M = A Y rm K − A Y rm M
169 166 negcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → − A Y rm M ∈ ℂ
170 163 169 addcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M ∈ ℂ
171 170 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M ∈ ℝ
172 163 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K ∈ ℝ
173 166 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm M ∈ ℝ
174 172 173 readdcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M ∈ ℝ
175 nnz ⊢ N ∈ ℕ → N ∈ ℤ
176 175 adantl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ → N ∈ ℤ
177 176 ad2antrr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → N ∈ ℤ
178 49 nn0zd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℤ
179 160 177 178 syl2anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A X rm N ∈ ℤ
180 179 zred ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A X rm N ∈ ℝ
181 163 169 abstrid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M ≤ A Y rm K + − A Y rm M
182 absneg ⊢ A Y rm M ∈ ℂ → − A Y rm M = A Y rm M
183 182 eqcomd ⊢ A Y rm M ∈ ℂ → A Y rm M = − A Y rm M
184 166 183 syl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm M = − A Y rm M
185 184 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M = A Y rm K + − A Y rm M
186 181 185 breqtrrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M ≤ A Y rm K + A Y rm M
187 simpr1 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N
188 171 174 180 186 187 lelttrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + − A Y rm M < A X rm N
189 168 188 eqbrtrrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M < A X rm N
190 162 165 zsubcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M ∈ ℤ
191 190 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M ∈ ℂ
192 191 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M ∈ ℝ
193 192 180 ltnled ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M < A X rm N ↔ ¬ A X rm N ≤ A Y rm K − A Y rm M
194 189 193 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ≤ A Y rm K − A Y rm M
195 simpr2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K ≠ A Y rm M
196 163 166 195 subne0d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − A Y rm M ≠ 0
197 dvdsleabs ⊢ A X rm N ∈ ℤ ∧ A Y rm K − A Y rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm K − A Y rm M ≠ 0 → A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M → A X rm N ≤ A Y rm K − A Y rm M
198 179 190 196 197 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M → A X rm N ≤ A Y rm K − A Y rm M
199 194 198 mtod ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M
200 163 166 subnegd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M = A Y rm K + A Y rm M
201 200 fveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M = A Y rm K + A Y rm M
202 163 166 addcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M ∈ ℂ
203 202 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M ∈ ℝ
204 163 166 abstrid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M ≤ A Y rm K + A Y rm M
205 203 174 180 204 187 lelttrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N
206 201 205 eqbrtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M < A X rm N
207 165 znegcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → − A Y rm M ∈ ℤ
208 162 207 zsubcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M ∈ ℤ
209 208 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M ∈ ℂ
210 209 abscld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M ∈ ℝ
211 210 180 ltnled ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M < A X rm N ↔ ¬ A X rm N ≤ A Y rm K − − A Y rm M
212 206 211 mpbid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ≤ A Y rm K − − A Y rm M
213 simpr3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K ≠ − A Y rm M
214 163 169 213 subne0d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A Y rm K − − A Y rm M ≠ 0
215 dvdsleabs ⊢ A X rm N ∈ ℤ ∧ A Y rm K − − A Y rm M ∈ ℤ ∧ A Y rm K − − A Y rm M ≠ 0 → A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M → A X rm N ≤ A Y rm K − − A Y rm M
216 179 208 214 215 syl3anc ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M → A X rm N ≤ A Y rm K − − A Y rm M
217 212 216 mtod ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
218 199 217 jca ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∧ ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
219 pm4.56 ⊢ ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∧ ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M ↔ ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
220 218 219 sylib ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
221 220 ex ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → A Y rm K + A Y rm M < A X rm N ∧ A Y rm K ≠ A Y rm M ∧ A Y rm K ≠ − A Y rm M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
222 159 221 syld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → K ≠ M → ¬ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M
223 222 necon4ad ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N → A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M → K = M
224 223 3impia ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℕ ∧ K ∈ 0 … N ∧ M ∈ 0 … N ∧ A X rm N ∥ A Y rm K − A Y rm M ∨ A X rm N ∥ A Y rm K − − A Y rm M → K = M