Metamath Proof Explorer


Theorem submateqlem2

Description: Lemma for submateq . (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses submateqlem2.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
submateqlem2.k ⊢ φ → K ∈ 1 … N
submateqlem2.m ⊢ φ → M ∈ 1 … N − 1
submateqlem2.1 ⊢ φ → M < K
Assertion submateqlem2 ⊢ φ → M ∈ 1 ..^ K ∧ M ∈ 1 … N ∖ K

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 submateqlem2.n ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 submateqlem2.k ⊢ φ → K ∈ 1 … N
3 submateqlem2.m ⊢ φ → M ∈ 1 … N − 1
4 submateqlem2.1 ⊢ φ → M < K
5 fz1ssnn ⊢ 1 … N − 1 ⊆ ℕ
6 5 3 sselid ⊢ φ → M ∈ ℕ
7 6 nnge1d ⊢ φ → 1 ≤ M
8 7 4 jca ⊢ φ → 1 ≤ M ∧ M < K
9 3 elfzelzd ⊢ φ → M ∈ ℤ
10 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
11 2 elfzelzd ⊢ φ → K ∈ ℤ
12 elfzo ⊢ M ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ∧ K ∈ ℤ → M ∈ 1 ..^ K ↔ 1 ≤ M ∧ M < K
13 9 10 11 12 syl3anc ⊢ φ → M ∈ 1 ..^ K ↔ 1 ≤ M ∧ M < K
14 8 13 mpbird ⊢ φ → M ∈ 1 ..^ K
15 3 orcd ⊢ φ → M ∈ 1 … N − 1 ∨ M = N
16 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
17 1 16 eleqtrdi ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ 1
18 fzm1 ⊢ N ∈ ℤ ≥ 1 → M ∈ 1 … N ↔ M ∈ 1 … N − 1 ∨ M = N
19 17 18 syl ⊢ φ → M ∈ 1 … N ↔ M ∈ 1 … N − 1 ∨ M = N
20 15 19 mpbird ⊢ φ → M ∈ 1 … N
21 6 nnred ⊢ φ → M ∈ ℝ
22 21 4 ltned ⊢ φ → M ≠ K
23 nelsn ⊢ M ≠ K → ¬ M ∈ K
24 22 23 syl ⊢ φ → ¬ M ∈ K
25 20 24 eldifd ⊢ φ → M ∈ 1 … N ∖ K
26 14 25 jca ⊢ φ → M ∈ 1 ..^ K ∧ M ∈ 1 … N ∖ K