Theorem pitonnlem2 7015

Description: Lemma for pitonn 7016. Two ways to add one to a number. (Contributed by Jim Kingdon, 24-Apr-2020.)

Assertion

Ref	Expression
pitonnlem2	|- ( K e. N. -> ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + 1 ) = <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. )

Distinct variable group:   K, l, u

Proof of Theorem pitonnlem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-1 6989	. . . 4 |- 1 = <. 1R , 0R >.
2	1	oveq2i 5543	. . 3 |- ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + 1 ) = ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + <. 1R , 0R >. )
3		nnprlu 6743	. . . . . . . 8 |- ( K e. N. -> <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. e. P. )
4		1pr 6744	. . . . . . . 8 |- 1P e. P.
5		addclpr 6727	. . . . . . . 8 |- ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. e. P. /\ 1P e. P. ) -> ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. )
6	3, 4, 5	sylancl 404	. . . . . . 7 |- ( K e. N. -> ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. )
7		opelxpi 4394	. . . . . . 7 |- ( ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. /\ 1P e. P. ) -> <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. e. ( P. X. P. ) )
8	6, 4, 7	sylancl 404	. . . . . 6 |- ( K e. N. -> <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. e. ( P. X. P. ) )
9		enrex 6914	. . . . . . 7 |- ~R e. _V
10	9	ecelqsi 6183	. . . . . 6 |- ( <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. e. ( P. X. P. ) -> [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R e. ( ( P. X. P. ) /. ~R ) )
11	8, 10	syl 14	. . . . 5 |- ( K e. N. -> [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R e. ( ( P. X. P. ) /. ~R ) )
12		df-nr 6904	. . . . 5 |- R. = ( ( P. X. P. ) /. ~R )
13	11, 12	syl6eleqr 2172	. . . 4 |- ( K e. N. -> [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R e. R. )
14		1sr 6928	. . . 4 |- 1R e. R.
15		addresr 7005	. . . 4 |- ( ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R e. R. /\ 1R e. R. ) -> ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + <. 1R , 0R >. ) = <. ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) , 0R >. )
16	13, 14, 15	sylancl 404	. . 3 |- ( K e. N. -> ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + <. 1R , 0R >. ) = <. ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) , 0R >. )
17	2, 16	syl5eq 2125	. 2 |- ( K e. N. -> ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + 1 ) = <. ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) , 0R >. )
18		pitonnlem1p1 7014	. . . . 5 |- ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. -> [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. 1P ) , 1P >. ] ~R )
19	6, 18	syl 14	. . . 4 |- ( K e. N. -> [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. 1P ) , 1P >. ] ~R )
20		df-1r 6909	. . . . . 6 |- 1R = [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R
21	20	oveq2i 5543	. . . . 5 |- ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) = ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R )
22		addclpr 6727	. . . . . . . 8 |- ( ( 1P e. P. /\ 1P e. P. ) -> ( 1P +P. 1P ) e. P. )
23	4, 4, 22	mp2an 416	. . . . . . 7 |- ( 1P +P. 1P ) e. P.
24		addsrpr 6922	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. /\ 1P e. P. ) /\ ( ( 1P +P. 1P ) e. P. /\ 1P e. P. ) ) -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R )
25	4, 24	mpanl2 425	. . . . . . 7 |- ( ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. /\ ( ( 1P +P. 1P ) e. P. /\ 1P e. P. ) ) -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R )
26	23, 4, 25	mpanr12 429	. . . . . 6 |- ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) e. P. -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R )
27	6, 26	syl 14	. . . . 5 |- ( K e. N. -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R [ <. ( 1P +P. 1P ) , 1P >. ] ~R ) = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R )
28	21, 27	syl5eq 2125	. . . 4 |- ( K e. N. -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. ( 1P +P. 1P ) ) , ( 1P +P. 1P ) >. ] ~R )
29		addpinq1 6654	. . . . . . . . . . 11 |- ( K e. N. -> [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q = ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) )
30	29	breq2d 3797	. . . . . . . . . 10 |- ( K e. N. -> ( l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <-> l <Q ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) ) )
31	30	abbidv 2196	. . . . . . . . 9 |- ( K e. N. -> { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } = { l | l <Q ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) } )
32	29	breq1d 3795	. . . . . . . . . 10 |- ( K e. N. -> ( [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u <-> ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) <Q u ) )
33	32	abbidv 2196	. . . . . . . . 9 |- ( K e. N. -> { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } = { u | ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) <Q u } )
34	31, 33	opeq12d 3578	. . . . . . . 8 |- ( K e. N. -> <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. = <. { l | l <Q ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) } , { u | ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) <Q u } >. )
35		nnnq 6612	. . . . . . . . 9 |- ( K e. N. -> [ <. K , 1o >. ] ~Q e. Q. )
36		addnqpr1 6752	. . . . . . . . 9 |- ( [ <. K , 1o >. ] ~Q e. Q. -> <. { l | l <Q ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) } , { u | ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) <Q u } >. = ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) )
37	35, 36	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( K e. N. -> <. { l | l <Q ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) } , { u | ( [ <. K , 1o >. ] ~Q +Q 1Q ) <Q u } >. = ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) )
38	34, 37	eqtrd 2113	. . . . . . 7 |- ( K e. N. -> <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. = ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) )
39	38	oveq1d 5547	. . . . . 6 |- ( K e. N. -> ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) = ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. 1P ) )
40	39	opeq1d 3576	. . . . 5 |- ( K e. N. -> <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. = <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. 1P ) , 1P >. )
41	40	eceq1d 6165	. . . 4 |- ( K e. N. -> [ <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R = [ <. ( ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) +P. 1P ) , 1P >. ] ~R )
42	19, 28, 41	3eqtr4d 2123	. . 3 |- ( K e. N. -> ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) = [ <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R )
43	42	opeq1d 3576	. 2 |- ( K e. N. -> <. ( [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R +R 1R ) , 0R >. = <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. )
44	17, 43	eqtrd 2113	1 |- ( K e. N. -> ( <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. K , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. K , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. + 1 ) = <. [ <. ( <. { l | l <Q [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q } , { u | [ <. ( K +N 1o ) , 1o >. ] ~Q <Q u } >. +P. 1P ) , 1P >. ] ~R , 0R >. )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 102   = wceq 1284   e. wcel 1433   {cab 2067   <.cop 3401   class class class wbr 3785   X. cxp 4361  (class class class)co 5532   1oc1o 6017   [cec 6127   /.cqs 6128   N.cnpi 6462   +N cpli 6463   ~Q ceq 6469   Q.cnq 6470   1Qc1q 6471   +Q cplq 6472   <Q cltq 6475   P.cnp 6481   1Pc1p 6482   +P. cpp 6483   ~R cer 6486   R.cnr 6487   0Rc0r 6488   1Rc1r 6489   +R cplr 6491   1c1 6982   + caddc 6984

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-13 1444  ax-14 1445  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-coll 3893  ax-sep 3896  ax-nul 3904  ax-pow 3948  ax-pr 3964  ax-un 4188  ax-setind 4280  ax-iinf 4329

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 776  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-fal 1290  df-nf 1390  df-sb 1686  df-eu 1944  df-mo 1945  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-ral 2353  df-rex 2354  df-reu 2355  df-rab 2357  df-v 2603  df-sbc 2816  df-csb 2909  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-nul 3252  df-pw 3384  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-uni 3602  df-int 3637  df-iun 3680  df-br 3786  df-opab 3840  df-mpt 3841  df-tr 3876  df-eprel 4044  df-id 4048  df-po 4051  df-iso 4052  df-iord 4121  df-on 4123  df-suc 4126  df-iom 4332  df-xp 4369  df-rel 4370  df-cnv 4371  df-co 4372  df-dm 4373  df-rn 4374  df-res 4375  df-ima 4376  df-iota 4887  df-fun 4924  df-fn 4925  df-f 4926  df-f1 4927  df-fo 4928  df-f1o 4929  df-fv 4930  df-ov 5535  df-oprab 5536  df-mpt2 5537  df-1st 5787  df-2nd 5788  df-recs 5943  df-irdg 5980  df-1o 6024  df-2o 6025  df-oadd 6028  df-omul 6029  df-er 6129  df-ec 6131  df-qs 6135  df-ni 6494  df-pli 6495  df-mi 6496  df-lti 6497  df-plpq 6534  df-mpq 6535  df-enq 6537  df-nqqs 6538  df-plqqs 6539  df-mqqs 6540  df-1nqqs 6541  df-rq 6542  df-ltnqqs 6543  df-enq0 6614  df-nq0 6615  df-0nq0 6616  df-plq0 6617  df-mq0 6618  df-inp 6656  df-i1p 6657  df-iplp 6658  df-enr 6903  df-nr 6904  df-plr 6905  df-0r 6908  df-1r 6909  df-c 6987  df-1 6989  df-add 6992

This theorem is referenced by:  pitonn  7016  nntopi  7060