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Theorem signslema

Description: Computational part of signwlemn . (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses signslema.1 ( 𝜑𝐸 ∈ ℕ0 )
signslema.2 ( 𝜑𝐹 ∈ ℕ0 )
signslema.3 ( 𝜑𝐺 ∈ ℕ0 )
signslema.4 ( 𝜑𝐻 ∈ ℕ0 )
signslema.5 ( 𝜑 → ( 𝐸 < 𝐺 ∧ ¬ 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) ) )
signslema.6 ( 𝜑 → ( ( 𝐻𝐺 ) − ( 𝐹𝐸 ) ) ∈ { 0 , 2 } )
Assertion signslema ( 𝜑 → ( 𝐹 < 𝐻 ∧ ¬ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 signslema.1 ( 𝜑𝐸 ∈ ℕ0 )
2 signslema.2 ( 𝜑𝐹 ∈ ℕ0 )
3 signslema.3 ( 𝜑𝐺 ∈ ℕ0 )
4 signslema.4 ( 𝜑𝐻 ∈ ℕ0 )
5 signslema.5 ( 𝜑 → ( 𝐸 < 𝐺 ∧ ¬ 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) ) )
6 signslema.6 ( 𝜑 → ( ( 𝐻𝐺 ) − ( 𝐹𝐸 ) ) ∈ { 0 , 2 } )
7 5 simpld ( 𝜑𝐸 < 𝐺 )
8 7 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → 𝐸 < 𝐺 )
9 4 nn0cnd ( 𝜑𝐻 ∈ ℂ )
10 2 nn0cnd ( 𝜑𝐹 ∈ ℂ )
11 9 10 subcld ( 𝜑 → ( 𝐻𝐹 ) ∈ ℂ )
12 3 nn0cnd ( 𝜑𝐺 ∈ ℂ )
13 1 nn0cnd ( 𝜑𝐸 ∈ ℂ )
14 12 13 subcld ( 𝜑 → ( 𝐺𝐸 ) ∈ ℂ )
15 11 14 subeq0ad ( 𝜑 → ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ↔ ( 𝐻𝐹 ) = ( 𝐺𝐸 ) ) )
16 15 biimpa ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 𝐻𝐹 ) = ( 𝐺𝐸 ) )
17 16 breq2d ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 0 < ( 𝐻𝐹 ) ↔ 0 < ( 𝐺𝐸 ) ) )
18 2 nn0red ( 𝜑𝐹 ∈ ℝ )
19 4 nn0red ( 𝜑𝐻 ∈ ℝ )
20 18 19 posdifd ( 𝜑 → ( 𝐹 < 𝐻 ↔ 0 < ( 𝐻𝐹 ) ) )
21 20 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 𝐹 < 𝐻 ↔ 0 < ( 𝐻𝐹 ) ) )
22 1 nn0red ( 𝜑𝐸 ∈ ℝ )
23 3 nn0red ( 𝜑𝐺 ∈ ℝ )
24 22 23 posdifd ( 𝜑 → ( 𝐸 < 𝐺 ↔ 0 < ( 𝐺𝐸 ) ) )
25 24 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 𝐸 < 𝐺 ↔ 0 < ( 𝐺𝐸 ) ) )
26 17 21 25 3bitr4rd ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 𝐸 < 𝐺𝐹 < 𝐻 ) )
27 8 26 mpbid ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → 𝐹 < 𝐻 )
28 0red ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → 0 ∈ ℝ )
29 23 22 resubcld ( 𝜑 → ( 𝐺𝐸 ) ∈ ℝ )
30 29 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 𝐺𝐸 ) ∈ ℝ )
31 19 18 resubcld ( 𝜑 → ( 𝐻𝐹 ) ∈ ℝ )
32 31 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 𝐻𝐹 ) ∈ ℝ )
33 7 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → 𝐸 < 𝐺 )
34 24 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 𝐸 < 𝐺 ↔ 0 < ( 𝐺𝐸 ) ) )
35 33 34 mpbid ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → 0 < ( 𝐺𝐸 ) )
36 2pos 0 < 2
37 breq2 ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 → ( 0 < ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ↔ 0 < 2 ) )
38 36 37 mpbiri ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 → 0 < ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) )
39 29 31 posdifd ( 𝜑 → ( ( 𝐺𝐸 ) < ( 𝐻𝐹 ) ↔ 0 < ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ) )
40 39 biimpar ( ( 𝜑 ∧ 0 < ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ) → ( 𝐺𝐸 ) < ( 𝐻𝐹 ) )
41 38 40 sylan2 ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 𝐺𝐸 ) < ( 𝐻𝐹 ) )
42 28 30 32 35 41 lttrd ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → 0 < ( 𝐻𝐹 ) )
43 20 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 𝐹 < 𝐻 ↔ 0 < ( 𝐻𝐹 ) ) )
44 42 43 mpbird ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → 𝐹 < 𝐻 )
45 9 12 10 13 sub4d ( 𝜑 → ( ( 𝐻𝐺 ) − ( 𝐹𝐸 ) ) = ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) )
46 45 6 eqeltrrd ( 𝜑 → ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ∈ { 0 , 2 } )
47 ovex ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ∈ V
48 47 elpr ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) ∈ { 0 , 2 } ↔ ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ∨ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) )
49 46 48 sylib ( 𝜑 → ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ∨ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) )
50 27 44 49 mpjaodan ( 𝜑𝐹 < 𝐻 )
51 5 simprd ( 𝜑 → ¬ 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) )
52 51 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ¬ 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) )
53 16 breq2d ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ( 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) ↔ 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) ) )
54 52 53 mtbird ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 0 ) → ¬ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) )
55 2z 2 ∈ ℤ
56 3 nn0zd ( 𝜑𝐺 ∈ ℤ )
57 1 nn0zd ( 𝜑𝐸 ∈ ℤ )
58 56 57 zsubcld ( 𝜑 → ( 𝐺𝐸 ) ∈ ℤ )
59 dvdsaddr ( ( 2 ∈ ℤ ∧ ( 𝐺𝐸 ) ∈ ℤ ) → ( 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) ↔ 2 ∥ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) ) )
60 55 58 59 sylancr ( 𝜑 → ( 2 ∥ ( 𝐺𝐸 ) ↔ 2 ∥ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) ) )
61 51 60 mtbid ( 𝜑 → ¬ 2 ∥ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) )
62 61 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ¬ 2 ∥ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) )
63 2cnd ( 𝜑 → 2 ∈ ℂ )
64 11 14 63 subaddd ( 𝜑 → ( ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ↔ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) = ( 𝐻𝐹 ) ) )
65 64 biimpa ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) = ( 𝐻𝐹 ) )
66 65 breq2d ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ( 2 ∥ ( ( 𝐺𝐸 ) + 2 ) ↔ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) ) )
67 62 66 mtbid ( ( 𝜑 ∧ ( ( 𝐻𝐹 ) − ( 𝐺𝐸 ) ) = 2 ) → ¬ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) )
68 54 67 49 mpjaodan ( 𝜑 → ¬ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) )
69 50 68 jca ( 𝜑 → ( 𝐹 < 𝐻 ∧ ¬ 2 ∥ ( 𝐻𝐹 ) ) )