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Theorem modp2nep1

Description: A nonnegative integer less than a modulus greater than 4 plus one/plus two are not equal modulo the modulus. (Contributed by AV, 22-Nov-2025)

Ref Expression
Hypothesis modm1nep1.i ⊢ 𝐼 = ( 0 ..^ 𝑁 )
Assertion modp2nep1 ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → ( ( 𝑌 + 2 ) mod 𝑁 ) ≠ ( ( 𝑌 + 1 ) mod 𝑁 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 modm1nep1.i ⊢ 𝐼 = ( 0 ..^ 𝑁 )
2 eluz5nn ⊢ ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) → 𝑁 ∈ ℕ )
3 2 adantr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → 𝑁 ∈ ℕ )
4 simpr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → 𝑌 ∈ 𝐼 )
5 2z ⊢ 2 ∈ ℤ
6 5 a1i ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → 2 ∈ ℤ )
7 1zzd ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → 1 ∈ ℤ )
8 2m1e1 ⊢ ( 2 − 1 ) = 1
9 8 fveq2i ⊢ ( abs ‘ ( 2 − 1 ) ) = ( abs ‘ 1 )
10 abs1 ⊢ ( abs ‘ 1 ) = 1
11 9 10 eqtri ⊢ ( abs ‘ ( 2 − 1 ) ) = 1
12 eluz2 ⊢ ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ↔ ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) )
13 1red ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 1 ∈ ℝ )
14 5re ⊢ 5 ∈ ℝ
15 14 a1i ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 5 ∈ ℝ )
16 zre ⊢ ( 𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ )
17 16 3ad2ant2 ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ℝ )
18 1lt5 ⊢ 1 < 5
19 18 a1i ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 1 < 5 )
20 simp3 ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 5 ≤ 𝑁 )
21 13 15 17 19 20 ltletrd ⊢ ( ( 5 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ 5 ≤ 𝑁 ) → 1 < 𝑁 )
22 12 21 sylbi ⊢ ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) → 1 < 𝑁 )
23 1elfzo1 ⊢ ( 1 ∈ ( 1 ..^ 𝑁 ) ↔ ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑁 ) )
24 2 22 23 sylanbrc ⊢ ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) → 1 ∈ ( 1 ..^ 𝑁 ) )
25 24 adantr ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → 1 ∈ ( 1 ..^ 𝑁 ) )
26 11 25 eqeltrid ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → ( abs ‘ ( 2 − 1 ) ) ∈ ( 1 ..^ 𝑁 ) )
27 1 mod2addne ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ( 𝑌 ∈ 𝐼 ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ) ∧ ( abs ‘ ( 2 − 1 ) ) ∈ ( 1 ..^ 𝑁 ) ) → ( ( 𝑌 + 2 ) mod 𝑁 ) ≠ ( ( 𝑌 + 1 ) mod 𝑁 ) )
28 3 4 6 7 26 27 syl131anc ⊢ ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 5 ) ∧ 𝑌 ∈ 𝐼 ) → ( ( 𝑌 + 2 ) mod 𝑁 ) ≠ ( ( 𝑌 + 1 ) mod 𝑁 ) )