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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 A2NK0NM0NAXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmMK=M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simplll A2NK0NM0NKMA2
2 elfzelz K0NK
3 2 adantr K0NM0NK
4 3 ad2antlr A2NK0NM0NKMK
5 rmyabs A2KAYrmK=AYrmK
6 1 4 5 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmK=AYrmK
7 3 zred K0NM0NK
8 7 ad2antlr A2NK0NM0NKMK
9 elfzle1 K0N0K
10 9 adantr K0NM0N0K
11 10 ad2antlr A2NK0NM0NKM0K
12 8 11 absidd A2NK0NM0NKMK=K
13 12 oveq2d A2NK0NM0NKMAYrmK=AYrmK
14 6 13 eqtrd A2NK0NM0NKMAYrmK=AYrmK
15 elfzelz M0NM
16 15 adantl K0NM0NM
17 16 ad2antlr A2NK0NM0NKMM
18 rmyabs A2MAYrmM=AYrmM
19 1 17 18 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmM=AYrmM
20 16 zred K0NM0NM
21 20 ad2antlr A2NK0NM0NKMM
22 elfzle1 M0N0M
23 22 adantl K0NM0N0M
24 23 ad2antlr A2NK0NM0NKM0M
25 21 24 absidd A2NK0NM0NKMM=M
26 25 oveq2d A2NK0NM0NKMAYrmM=AYrmM
27 19 26 eqtrd A2NK0NM0NKMAYrmM=AYrmM
28 14 27 oveq12d A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM=AYrmK+AYrmM
29 frmy Yrm:2×
30 29 fovcl A2KAYrmK
31 1 4 30 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmK
32 31 zred A2NK0NM0NKMAYrmK
33 29 fovcl A2MAYrmM
34 1 17 33 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmM
35 34 zred A2NK0NM0NKMAYrmM
36 32 35 readdcld A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM
37 simpllr A2NK0NM0NKMN
38 37 nnzd A2NK0NM0NKMN
39 peano2zm NN1
40 38 39 syl A2NK0NM0NKMN1
41 29 fovcl A2N1AYrmN1
42 1 40 41 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmN1
43 42 zred A2NK0NM0NKMAYrmN1
44 29 fovcl A2NAYrmN
45 1 38 44 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmN
46 45 zred A2NK0NM0NKMAYrmN
47 43 46 readdcld A2NK0NM0NKMAYrmN1+AYrmN
48 frmx Xrm:2×0
49 48 fovcl A2NAXrmN0
50 1 38 49 syl2anc A2NK0NM0NKMAXrmN0
51 50 nn0red A2NK0NM0NKMAXrmN
52 elfzle2 K0N1KN1
53 52 adantl A2NK0NM0NKMK0N1KN1
54 lermy A2KN1KN1AYrmKAYrmN1
55 1 4 40 54 syl3anc A2NK0NM0NKMKN1AYrmKAYrmN1
56 55 adantr A2NK0NM0NKMK0N1KN1AYrmKAYrmN1
57 53 56 mpbid A2NK0NM0NKMK0N1AYrmKAYrmN1
58 simplrr A2NK0NM0NKMM0N
59 elfzle2 M0NMN
60 58 59 syl A2NK0NM0NKMMN
61 lermy A2MNMNAYrmMAYrmN
62 1 17 38 61 syl3anc A2NK0NM0NKMMNAYrmMAYrmN
63 60 62 mpbid A2NK0NM0NKMAYrmMAYrmN
64 63 adantr A2NK0NM0NKMK0N1AYrmMAYrmN
65 le2add AYrmKAYrmMAYrmN1AYrmNAYrmKAYrmN1AYrmMAYrmNAYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
66 32 35 43 46 65 syl22anc A2NK0NM0NKMAYrmKAYrmN1AYrmMAYrmNAYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
67 66 adantr A2NK0NM0NKMK0N1AYrmKAYrmN1AYrmMAYrmNAYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
68 57 64 67 mp2and A2NK0NM0NKMK0N1AYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
69 31 zcnd A2NK0NM0NKMAYrmK
70 34 zcnd A2NK0NM0NKMAYrmM
71 69 70 addcomd A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM=AYrmM+AYrmK
72 71 adantr A2NK0NM0NKMK=NAYrmK+AYrmM=AYrmM+AYrmK
73 id KMKM
74 73 necomd KMMK
75 74 adantr KMK=NMK
76 simpr KMK=NK=N
77 75 76 neeqtrd KMK=NMN
78 77 neneqd KMK=N¬M=N
79 78 adantll A2NK0NM0NKMK=N¬M=N
80 nnnn0 NN0
81 nn0uz 0=0
82 80 81 eleqtrdi NN0
83 82 ad4antlr A2NK0NM0NKMK=NN0
84 simprr A2NK0NM0NM0N
85 84 ad2antrr A2NK0NM0NKMK=NM0N
86 fzm1 N0M0NM0N1M=N
87 86 biimpa N0M0NM0N1M=N
88 83 85 87 syl2anc A2NK0NM0NKMK=NM0N1M=N
89 orel2 ¬M=NM0N1M=NM0N1
90 79 88 89 sylc A2NK0NM0NKMK=NM0N1
91 elfzle2 M0N1MN1
92 90 91 syl A2NK0NM0NKMK=NMN1
93 lermy A2MN1MN1AYrmMAYrmN1
94 1 17 40 93 syl3anc A2NK0NM0NKMMN1AYrmMAYrmN1
95 94 adantr A2NK0NM0NKMK=NMN1AYrmMAYrmN1
96 92 95 mpbid A2NK0NM0NKMK=NAYrmMAYrmN1
97 simplrl A2NK0NM0NKMK0N
98 elfzle2 K0NKN
99 97 98 syl A2NK0NM0NKMKN
100 lermy A2KNKNAYrmKAYrmN
101 1 4 38 100 syl3anc A2NK0NM0NKMKNAYrmKAYrmN
102 99 101 mpbid A2NK0NM0NKMAYrmKAYrmN
103 102 adantr A2NK0NM0NKMK=NAYrmKAYrmN
104 le2add AYrmMAYrmKAYrmN1AYrmNAYrmMAYrmN1AYrmKAYrmNAYrmM+AYrmKAYrmN1+AYrmN
105 35 32 43 46 104 syl22anc A2NK0NM0NKMAYrmMAYrmN1AYrmKAYrmNAYrmM+AYrmKAYrmN1+AYrmN
106 105 adantr A2NK0NM0NKMK=NAYrmMAYrmN1AYrmKAYrmNAYrmM+AYrmKAYrmN1+AYrmN
107 96 103 106 mp2and A2NK0NM0NKMK=NAYrmM+AYrmKAYrmN1+AYrmN
108 72 107 eqbrtrd A2NK0NM0NKMK=NAYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
109 37 nnnn0d A2NK0NM0NKMN0
110 109 81 eleqtrdi A2NK0NM0NKMN0
111 fzm1 N0K0NK0N1K=N
112 111 biimpa N0K0NK0N1K=N
113 110 97 112 syl2anc A2NK0NM0NKMK0N1K=N
114 68 108 113 mpjaodan A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmMAYrmN1+AYrmN
115 jm2.24 A2NAYrmN1+AYrmN<AXrmN
116 1 38 115 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrmN1+AYrmN<AXrmN
117 36 47 51 114 116 lelttrd A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM<AXrmN
118 28 117 eqbrtrd A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM<AXrmN
119 simpr A2NK0NM0NKMKM
120 rmyeq A2KMK=MAYrmK=AYrmM
121 120 necon3bid A2KMKMAYrmKAYrmM
122 1 4 17 121 syl3anc A2NK0NM0NKMKMAYrmKAYrmM
123 119 122 mpbid A2NK0NM0NKMAYrmKAYrmM
124 7 ad2antlr A2NK0NM0NK=MK
125 0red A2NK0NM0NK=M0
126 simpr A2NK0NM0NK=MK=M
127 22 ad2antll A2NK0NM0N0M
128 20 adantl A2NK0NM0NM
129 128 le0neg2d A2NK0NM0N0MM0
130 127 129 mpbid A2NK0NM0NM0
131 130 adantr A2NK0NM0NK=MM0
132 126 131 eqbrtrd A2NK0NM0NK=MK0
133 10 ad2antlr A2NK0NM0NK=M0K
134 letri3 K0K=0K00K
135 134 biimpar K0K00KK=0
136 124 125 132 133 135 syl22anc A2NK0NM0NK=MK=0
137 simpr A2NK0NM0NK=MK=0K=0
138 simplr A2NK0NM0NK=MK=0K=M
139 138 137 eqtr3d A2NK0NM0NK=MK=0M=0
140 128 recnd A2NK0NM0NM
141 140 ad2antrr A2NK0NM0NK=MK=0M
142 141 negeq0d A2NK0NM0NK=MK=0M=0M=0
143 139 142 mpbird A2NK0NM0NK=MK=0M=0
144 137 143 eqtr4d A2NK0NM0NK=MK=0K=M
145 136 144 mpdan A2NK0NM0NK=MK=M
146 145 ex A2NK0NM0NK=MK=M
147 146 necon3d A2NK0NM0NKMKM
148 147 imp A2NK0NM0NKMKM
149 58 15 syl A2NK0NM0NKMM
150 149 znegcld A2NK0NM0NKMM
151 rmyeq A2KMK=MAYrmK=AYrm- M
152 151 necon3bid A2KMKMAYrmKAYrm- M
153 1 4 150 152 syl3anc A2NK0NM0NKMKMAYrmKAYrm- M
154 148 153 mpbid A2NK0NM0NKMAYrmKAYrm- M
155 rmyneg A2MAYrm- M=AYrmM
156 1 17 155 syl2anc A2NK0NM0NKMAYrm- M=AYrmM
157 154 156 neeqtrd A2NK0NM0NKMAYrmKAYrmM
158 118 123 157 3jca A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
159 158 ex A2NK0NM0NKMAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
160 simplll A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMA2
161 3 ad2antlr A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMK
162 160 161 30 syl2anc A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK
163 162 zcnd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK
164 16 ad2antlr A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMM
165 160 164 33 syl2anc A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM
166 165 zcnd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM
167 163 166 negsubd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM=AYrmKAYrmM
168 167 fveq2d A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM=AYrmKAYrmM
169 166 negcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM
170 163 169 addcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM
171 170 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM
172 163 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK
173 166 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM
174 172 173 readdcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM
175 nnz NN
176 175 adantl A2NN
177 176 ad2antrr A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMN
178 49 nn0zd A2NAXrmN
179 160 177 178 syl2anc A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAXrmN
180 179 zred A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAXrmN
181 163 169 abstrid A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmMAYrmK+AYrmM
182 absneg AYrmMAYrmM=AYrmM
183 182 eqcomd AYrmMAYrmM=AYrmM
184 166 183 syl A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM=AYrmM
185 184 oveq2d A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM=AYrmK+AYrmM
186 181 185 breqtrrd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmMAYrmK+AYrmM
187 simpr1 A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM<AXrmN
188 171 174 180 186 187 lelttrd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM<AXrmN
189 168 188 eqbrtrrd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM<AXrmN
190 162 165 zsubcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
191 190 zcnd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
192 191 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
193 192 180 ltnled A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM<AXrmN¬AXrmNAYrmKAYrmM
194 189 193 mpbid A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM
195 simpr2 A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
196 163 166 195 subne0d A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM0
197 dvdsleabs AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM0AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
198 179 190 196 197 syl3anc A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
199 194 198 mtod A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM
200 163 166 subnegd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM=AYrmK+AYrmM
201 200 fveq2d A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM=AYrmK+AYrmM
202 163 166 addcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM
203 202 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM
204 163 166 abstrid A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmMAYrmK+AYrmM
205 203 174 180 204 187 lelttrd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmK+AYrmM<AXrmN
206 201 205 eqbrtrd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM<AXrmN
207 165 znegcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmM
208 162 207 zsubcld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
209 208 zcnd A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
210 209 abscld A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
211 210 180 ltnled A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM<AXrmN¬AXrmNAYrmKAYrmM
212 206 211 mpbid A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM
213 simpr3 A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM
214 163 169 213 subne0d A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM0
215 dvdsleabs AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM0AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
216 179 208 214 215 syl3anc A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
217 212 216 mtod A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM
218 199 217 jca A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM
219 pm4.56 ¬AXrmNAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
220 218 219 sylib A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
221 220 ex A2NK0NM0NAYrmK+AYrmM<AXrmNAYrmKAYrmMAYrmKAYrmM¬AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
222 159 221 syld A2NK0NM0NKM¬AXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmM
223 222 necon4ad A2NK0NM0NAXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmMK=M
224 223 3impia A2NK0NM0NAXrmNAYrmKAYrmMAXrmNAYrmKAYrmMK=M