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Theorem rmxm1

Description: Subtraction of 1 formula for X sequence. Part 1 of equation 2.10 of JonesMatijasevic p. 695. (Contributed by Stefan O'Rear, 14-Oct-2014)

Ref Expression
Assertion rmxm1 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N − 1 = A ⁢ A X rm N − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 neg1z ⊢ − 1 ∈ ℤ
2 rmxadd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ ∧ − 1 ∈ ℤ → A X rm N + -1 = A X rm N ⁢ A X rm -1 + A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ⁢ A Y rm -1
3 1 2 mp3an3 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N + -1 = A X rm N ⁢ A X rm -1 + A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ⁢ A Y rm -1
4 1z ⊢ 1 ∈ ℤ
5 rmxneg ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ 1 ∈ ℤ → A X rm -1 = A X rm 1
6 4 5 mpan2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A X rm -1 = A X rm 1
7 rmx1 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A X rm 1 = A
8 6 7 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A X rm -1 = A
9 8 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm -1 = A
10 9 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A X rm -1 = A X rm N ⁢ A
11 frmx ⊢ X rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℕ 0
12 11 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℕ 0
13 12 nn0cnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ∈ ℂ
14 eluzelcn ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A ∈ ℂ
15 14 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A ∈ ℂ
16 13 15 mulcomd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A = A ⁢ A X rm N
17 10 16 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A X rm -1 = A ⁢ A X rm N
18 rmyneg ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ 1 ∈ ℤ → A Y rm -1 = − A Y rm 1
19 4 18 mpan2 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A Y rm -1 = − A Y rm 1
20 rmy1 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A Y rm 1 = 1
21 20 negeqd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → − A Y rm 1 = − 1
22 19 21 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A Y rm -1 = − 1
23 22 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = A Y rm N ⁢ -1
24 23 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = A Y rm N ⁢ -1
25 frmy ⊢ Y rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℤ
26 25 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℤ
27 26 zcnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ∈ ℂ
28 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
29 mulneg2 ⊢ A Y rm N ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → A Y rm N ⁢ -1 = − A Y rm N ⋅ 1
30 27 28 29 sylancl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ -1 = − A Y rm N ⋅ 1
31 27 mulridd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⋅ 1 = A Y rm N
32 31 negeqd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → − A Y rm N ⋅ 1 = − A Y rm N
33 30 32 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ -1 = − A Y rm N
34 24 33 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = − A Y rm N
35 34 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = A 2 − 1 ⁢ − A Y rm N
36 rmspecnonsq ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A 2 − 1 ∈ ℕ ∖ ◻ ℕ
37 36 eldifad ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A 2 − 1 ∈ ℕ
38 37 nncnd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A 2 − 1 ∈ ℂ
39 38 adantr ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A 2 − 1 ∈ ℂ
40 39 27 mulneg2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A 2 − 1 ⁢ − A Y rm N = − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N
41 35 40 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N
42 17 41 oveq12d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N ⁢ A X rm -1 + A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ⁢ A Y rm -1 = A ⁢ A X rm N + − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N
43 3 42 eqtrd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N + -1 = A ⁢ A X rm N + − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N
44 zcn ⊢ N ∈ ℤ → N ∈ ℂ
45 44 adantl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → N ∈ ℂ
46 negsub ⊢ N ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → N + -1 = N − 1
47 45 28 46 sylancl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → N + -1 = N − 1
48 47 oveq2d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N + -1 = A X rm N − 1
49 15 13 mulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A ⁢ A X rm N ∈ ℂ
50 39 27 mulcld ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A 2 − 1 ⁢ A Y rm N ∈ ℂ
51 49 50 negsubd ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A ⁢ A X rm N + − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N = A ⁢ A X rm N − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N
52 43 48 51 3eqtr3d ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ N ∈ ℤ → A X rm N − 1 = A ⁢ A X rm N − A 2 − 1 ⁢ A Y rm N