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Theorem zm1nn

Description: An integer minus 1 is positive under certain circumstances. (Contributed by Alexander van der Vekens, 9-Jun-2018)

Ref Expression
Assertion zm1nn ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 0red ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → 0 ∈ ℝ )
2 simpl ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → 𝐽 ∈ ℝ )
3 zre ( 𝐿 ∈ ℤ → 𝐿 ∈ ℝ )
4 nn0re ( 𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℝ )
5 resubcl ( ( 𝐿 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ) → ( 𝐿𝑁 ) ∈ ℝ )
6 3 4 5 syl2anr ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 𝐿𝑁 ) ∈ ℝ )
7 6 adantl ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → ( 𝐿𝑁 ) ∈ ℝ )
8 peano2rem ( ( 𝐿𝑁 ) ∈ ℝ → ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ )
9 7 8 syl ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ )
10 lelttr ( ( 0 ∈ ℝ ∧ 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ∈ ℝ ) → ( ( 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → 0 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) )
11 1 2 9 10 syl3anc ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → ( ( 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → 0 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) )
12 1red ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → 1 ∈ ℝ )
13 12 6 posdifd ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 1 < ( 𝐿𝑁 ) ↔ 0 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) )
14 4 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℝ )
15 3 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → 𝐿 ∈ ℝ )
16 12 14 15 ltaddsubd ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 ↔ 1 < ( 𝐿𝑁 ) ) )
17 elnn0z ( 𝑁 ∈ ℕ0 ↔ ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) )
18 0red ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → 0 ∈ ℝ )
19 zre ( 𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ )
20 19 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℝ )
21 1red ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → 1 ∈ ℝ )
22 18 20 21 leadd2d ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( 0 ≤ 𝑁 ↔ ( 1 + 0 ) ≤ ( 1 + 𝑁 ) ) )
23 1re 1 ∈ ℝ
24 0re 0 ∈ ℝ
25 23 24 readdcli ( 1 + 0 ) ∈ ℝ
26 25 a1i ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( 1 + 0 ) ∈ ℝ )
27 1red ( 𝑁 ∈ ℤ → 1 ∈ ℝ )
28 27 19 readdcld ( 𝑁 ∈ ℤ → ( 1 + 𝑁 ) ∈ ℝ )
29 28 adantr ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( 1 + 𝑁 ) ∈ ℝ )
30 3 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → 𝐿 ∈ ℝ )
31 lelttr ( ( ( 1 + 0 ) ∈ ℝ ∧ ( 1 + 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ 𝐿 ∈ ℝ ) → ( ( ( 1 + 0 ) ≤ ( 1 + 𝑁 ) ∧ ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 ) → ( 1 + 0 ) < 𝐿 ) )
32 26 29 30 31 syl3anc ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( ( 1 + 0 ) ≤ ( 1 + 𝑁 ) ∧ ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 ) → ( 1 + 0 ) < 𝐿 ) )
33 peano2zm ( 𝐿 ∈ ℤ → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℤ )
34 33 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℤ )
35 34 adantr ( ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) ∧ ( 1 + 0 ) < 𝐿 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℤ )
36 1red ( 𝐿 ∈ ℤ → 1 ∈ ℝ )
37 0red ( 𝐿 ∈ ℤ → 0 ∈ ℝ )
38 36 37 3 ltaddsub2d ( 𝐿 ∈ ℤ → ( ( 1 + 0 ) < 𝐿 ↔ 0 < ( 𝐿 − 1 ) ) )
39 38 biimpd ( 𝐿 ∈ ℤ → ( ( 1 + 0 ) < 𝐿 → 0 < ( 𝐿 − 1 ) ) )
40 39 adantl ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 1 + 0 ) < 𝐿 → 0 < ( 𝐿 − 1 ) ) )
41 40 imp ( ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) ∧ ( 1 + 0 ) < 𝐿 ) → 0 < ( 𝐿 − 1 ) )
42 elnnz ( ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ↔ ( ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℤ ∧ 0 < ( 𝐿 − 1 ) ) )
43 35 41 42 sylanbrc ( ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) ∧ ( 1 + 0 ) < 𝐿 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ )
44 43 ex ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 1 + 0 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
45 32 44 syld ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( ( 1 + 0 ) ≤ ( 1 + 𝑁 ) ∧ ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
46 45 expd ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 1 + 0 ) ≤ ( 1 + 𝑁 ) → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
47 22 46 sylbid ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐿 ∈ ℤ ) → ( 0 ≤ 𝑁 → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
48 47 impancom ( ( 𝑁 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑁 ) → ( 𝐿 ∈ ℤ → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
49 17 48 sylbi ( 𝑁 ∈ ℕ0 → ( 𝐿 ∈ ℤ → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
50 49 imp ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 1 + 𝑁 ) < 𝐿 → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
51 16 50 sylbird ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 1 < ( 𝐿𝑁 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
52 13 51 sylbird ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 0 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
53 52 adantl ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → ( 0 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
54 11 53 syld ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) ) → ( ( 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
55 54 ex ( 𝐽 ∈ ℝ → ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
56 55 com23 ( 𝐽 ∈ ℝ → ( ( 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) ) )
57 56 3impib ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )
58 57 com12 ( ( 𝑁 ∈ ℕ0𝐿 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐽 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐽𝐽 < ( ( 𝐿𝑁 ) − 1 ) ) → ( 𝐿 − 1 ) ∈ ℕ ) )