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Theorem fvmptnn04ifb

Description: The function value of a mapping from the nonnegative integers with four distinct cases for the second case. (Contributed by AV, 10-Nov-2019)

Ref Expression
Hypotheses fvmptnn04if.g ⊢ 𝐺 = ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if ( 𝑛 = 0 , 𝐴 , if ( 𝑛 = 𝑆 , 𝐶 , if ( 𝑆 < 𝑛 , 𝐷 , 𝐵 ) ) ) )
fvmptnn04if.s ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ )
fvmptnn04if.n ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0 )
Assertion fvmptnn04ifb ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ( 𝐺 ‘ 𝑁 ) = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fvmptnn04if.g ⊢ 𝐺 = ( 𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if ( 𝑛 = 0 , 𝐴 , if ( 𝑛 = 𝑆 , 𝐶 , if ( 𝑆 < 𝑛 , 𝐷 , 𝐵 ) ) ) )
2 fvmptnn04if.s ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ )
3 fvmptnn04if.n ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0 )
4 2 3ad2ant1 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → 𝑆 ∈ ℕ )
5 3 3ad2ant1 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → 𝑁 ∈ ℕ0 )
6 simp3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 )
7 nn0re ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℝ )
8 nn0ge0 ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑁 )
9 7 8 jca ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) )
10 ne0gt0 ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → ( 𝑁 ≠ 0 ↔ 0 < 𝑁 ) )
11 3 9 10 3syl ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑁 ≠ 0 ↔ 0 < 𝑁 ) )
12 11 biimprcd ⊢ ( 0 < 𝑁 → ( 𝜑 → 𝑁 ≠ 0 ) )
13 12 adantr ⊢ ( ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → ( 𝜑 → 𝑁 ≠ 0 ) )
14 13 impcom ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ) → 𝑁 ≠ 0 )
15 14 3adant3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → 𝑁 ≠ 0 )
16 neneq ⊢ ( 𝑁 ≠ 0 → ¬ 𝑁 = 0 )
17 16 pm2.21d ⊢ ( 𝑁 ≠ 0 → ( 𝑁 = 0 → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐴 ) )
18 15 17 syl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ( 𝑁 = 0 → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐴 ) )
19 18 imp ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) ∧ 𝑁 = 0 ) → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐴 )
20 eqidd ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) ∧ 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 )
21 3 7 syl ⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ )
22 21 adantr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → 𝑁 ∈ ℝ )
23 simpr ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → 𝑁 < 𝑆 )
24 22 23 ltned ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → 𝑁 ≠ 𝑆 )
25 24 neneqd ⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → ¬ 𝑁 = 𝑆 )
26 25 adantrl ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ) → ¬ 𝑁 = 𝑆 )
27 26 3adant3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ¬ 𝑁 = 𝑆 )
28 27 pm2.21d ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ( 𝑁 = 𝑆 → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐶 ) )
29 28 imp ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) ∧ 𝑁 = 𝑆 ) → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐶 )
30 2 nnred ⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ ℝ )
31 ltnsym ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑆 ∈ ℝ ) → ( 𝑁 < 𝑆 → ¬ 𝑆 < 𝑁 ) )
32 21 30 31 syl2anc ⊢ ( 𝜑 → ( 𝑁 < 𝑆 → ¬ 𝑆 < 𝑁 ) )
33 32 com12 ⊢ ( 𝑁 < 𝑆 → ( 𝜑 → ¬ 𝑆 < 𝑁 ) )
34 33 adantl ⊢ ( ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) → ( 𝜑 → ¬ 𝑆 < 𝑁 ) )
35 34 impcom ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ) → ¬ 𝑆 < 𝑁 )
36 35 3adant3 ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ¬ 𝑆 < 𝑁 )
37 36 pm2.21d ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ( 𝑆 < 𝑁 → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐷 ) )
38 37 imp ⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) ∧ 𝑆 < 𝑁 ) → ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐷 )
39 1 4 5 6 19 20 29 38 fvmptnn04if ⊢ ( ( 𝜑 ∧ ( 0 < 𝑁 ∧ 𝑁 < 𝑆 ) ∧ ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 ∈ 𝑉 ) → ( 𝐺 ‘ 𝑁 ) = ⦋ 𝑁 / 𝑛 ⦌ 𝐵 )