HomeHome Hilbert Space Explorer < Previous   Next >
Related theorems
Unicode version

Theorem stadd3i 11820
Description: If the sum of 3 states is 3, then each state is 1.
Hypotheses
Ref Expression
stle.1 |- A e. CH
stle.2 |- B e. CH
stm1add3.3 |- C e. CH
Assertion
Ref Expression
stadd3i |- (S e. States -> ((((S` A) + (S` B)) + (S` C)) = 3 -> (S` A) = 1))

Proof of Theorem stadd3i
StepHypRef Expression
1 stle.1 . . . . . 6 |- A e. CH
2 stcl 11788 . . . . . 6 |- (S e. States -> (A e. CH -> (S` A) e. RR))
31, 2mpi 55 . . . . 5 |- (S e. States -> (S` A) e. RR)
43recnd 6468 . . . 4 |- (S e. States -> (S` A) e. CC)
5 stle.2 . . . . . 6 |- B e. CH
6 stcl 11788 . . . . . 6 |- (S e. States -> (B e. CH -> (S` B) e. RR))
75, 6mpi 55 . . . . 5 |- (S e. States -> (S` B) e. RR)
87recnd 6468 . . . 4 |- (S e. States -> (S` B) e. CC)
9 stm1add3.3 . . . . . 6 |- C e. CH
10 stcl 11788 . . . . . 6 |- (S e. States -> (C e. CH -> (S` C) e. RR))
119, 10mpi 55 . . . . 5 |- (S e. States -> (S` C) e. RR)
1211recnd 6468 . . . 4 |- (S e. States -> (S` C) e. CC)
13 addass 6460 . . . 4 |- (((S` A) e. CC /\ (S` B) e. CC /\ (S` C) e. CC) -> (((S` A) + (S` B)) + (S` C)) = ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))
144, 8, 12, 13syl111anc 1100 . . 3 |- (S e. States -> (((S` A) + (S` B)) + (S` C)) = ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))
1514eqeq1d 1892 . 2 |- (S e. States -> ((((S` A) + (S` B)) + (S` C)) = 3 <-> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) = 3))
16 3re 7165 . . . . . 6 |- 3 e. RR
17 readdcl 6455 . . . . . . . . 9 |- (((S` B) e. RR /\ (S` C) e. RR) -> ((S` B) + (S` C)) e. RR)
187, 11, 17syl11anc 524 . . . . . . . 8 |- (S e. States -> ((S` B) + (S` C)) e. RR)
19 readdcl 6455 . . . . . . . 8 |- (((S` A) e. RR /\ ((S` B) + (S` C)) e. RR) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) e. RR)
203, 18, 19syl11anc 524 . . . . . . 7 |- (S e. States -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) e. RR)
21 ltne 6686 . . . . . . . 8 |- ((((S` A) + ((S` B) + (S` C))) e. RR /\ 3 e. RR /\ ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3) -> 3 =/= ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))
22213exp 1066 . . . . . . 7 |- (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) e. RR -> (3 e. RR -> (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3 -> 3 =/= ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))))
2320, 22syl 12 . . . . . 6 |- (S e. States -> (3 e. RR -> (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3 -> 3 =/= ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))))
2416, 23mpi 55 . . . . 5 |- (S e. States -> (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3 -> 3 =/= ((S` A) + ((S` B) + (S` C)))))
2524necon2bd 2057 . . . 4 |- (S e. States -> (3 = ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) -> -. ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3))
26 eqcom 1886 . . . 4 |- (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) = 3 <-> 3 = ((S` A) + ((S` B) + (S` C))))
2725, 26syl5ib 223 . . 3 |- (S e. States -> (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) = 3 -> -. ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3))
28 1re 6598 . . . . . . . . . . . 12 |- 1 e. RR
297, 28jctir 317 . . . . . . . . . . 11 |- (S e. States -> ((S` B) e. RR /\ 1 e. RR))
30 readdcl 6455 . . . . . . . . . . 11 |- (((S` B) e. RR /\ 1 e. RR) -> ((S` B) + 1) e. RR)
3129, 30syl 12 . . . . . . . . . 10 |- (S e. States -> ((S` B) + 1) e. RR)
3228, 28readdcli 6487 . . . . . . . . . . 11 |- (1 + 1) e. RR
3332a1i 8 . . . . . . . . . 10 |- (S e. States -> (1 + 1) e. RR)
34 stle1 11797 . . . . . . . . . . . 12 |- (S e. States -> (C e. CH -> (S` C) <_ 1))
359, 34mpi 55 . . . . . . . . . . 11 |- (S e. States -> (S` C) <_ 1)
3628a1i 8 . . . . . . . . . . . 12 |- (S e. States -> 1 e. RR)
37 leadd2 6809 . . . . . . . . . . . 12 |- (((S` C) e. RR /\ 1 e. RR /\ (S` B) e. RR) -> ((S` C) <_ 1 <-> ((S` B) + (S` C)) <_ ((S` B) + 1)))
3811, 36, 7, 37syl111anc 1100 . . . . . . . . . . 11 |- (S e. States -> ((S` C) <_ 1 <-> ((S` B) + (S` C)) <_ ((S` B) + 1)))
3935, 38mpbid 212 . . . . . . . . . 10 |- (S e. States -> ((S` B) + (S` C)) <_ ((S` B) + 1))
40 stle1 11797 . . . . . . . . . . . 12 |- (S e. States -> (B e. CH -> (S` B) <_ 1))
415, 40mpi 55 . . . . . . . . . . 11 |- (S e. States -> (S` B) <_ 1)
42 leadd1 6808 . . . . . . . . . . . 12 |- (((S` B) e. RR /\ 1 e. RR /\ 1 e. RR) -> ((S` B) <_ 1 <-> ((S` B) + 1) <_ (1 + 1)))
437, 36, 36, 42syl111anc 1100 . . . . . . . . . . 11 |- (S e. States -> ((S` B) <_ 1 <-> ((S` B) + 1) <_ (1 + 1)))
4441, 43mpbid 212 . . . . . . . . . 10 |- (S e. States -> ((S` B) + 1) <_ (1 + 1))
4518, 31, 33, 39, 44letrd 6696 . . . . . . . . 9 |- (S e. States -> ((S` B) + (S` C)) <_ (1 + 1))
46 leadd2 6809 . . . . . . . . . 10 |- ((((S` B) + (S` C)) e. RR /\ (1 + 1) e. RR /\ (S` A) e. RR) -> (((S` B) + (S` C)) <_ (1 + 1) <-> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1))))
4718, 33, 3, 46syl111anc 1100 . . . . . . . . 9 |- (S e. States -> (((S` B) + (S` C)) <_ (1 + 1) <-> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1))))
4845, 47mpbid 212 . . . . . . . 8 |- (S e. States -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1)))
4948adantr 425 . . . . . . 7 |- ((S e. States /\ (S` A) < 1) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1)))
50 ltadd1 6806 . . . . . . . . . 10 |- (((S` A) e. RR /\ 1 e. RR /\ (1 + 1) e. RR) -> ((S` A) < 1 <-> ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))))
5150biimpd 170 . . . . . . . . 9 |- (((S` A) e. RR /\ 1 e. RR /\ (1 + 1) e. RR) -> ((S` A) < 1 -> ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))))
523, 36, 33, 51syl111anc 1100 . . . . . . . 8 |- (S e. States -> ((S` A) < 1 -> ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))))
5352imp 377 . . . . . . 7 |- ((S e. States /\ (S` A) < 1) -> ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1)))
543, 32jctir 317 . . . . . . . . . 10 |- (S e. States -> ((S` A) e. RR /\ (1 + 1) e. RR))
55 readdcl 6455 . . . . . . . . . 10 |- (((S` A) e. RR /\ (1 + 1) e. RR) -> ((S` A) + (1 + 1)) e. RR)
5654, 55syl 12 . . . . . . . . 9 |- (S e. States -> ((S` A) + (1 + 1)) e. RR)
5728, 32readdcli 6487 . . . . . . . . . 10 |- (1 + (1 + 1)) e. RR
5857a1i 8 . . . . . . . . 9 |- (S e. States -> (1 + (1 + 1)) e. RR)
59 lelttr 6693 . . . . . . . . 9 |- ((((S` A) + ((S` B) + (S` C))) e. RR /\ ((S` A) + (1 + 1)) e. RR /\ (1 + (1 + 1)) e. RR) -> ((((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1)) /\ ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < (1 + (1 + 1))))
6020, 56, 58, 59syl111anc 1100 . . . . . . . 8 |- (S e. States -> ((((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1)) /\ ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < (1 + (1 + 1))))
6160adantr 425 . . . . . . 7 |- ((S e. States /\ (S` A) < 1) -> ((((S` A) + ((S` B) + (S` C))) <_ ((S` A) + (1 + 1)) /\ ((S` A) + (1 + 1)) < (1 + (1 + 1))) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < (1 + (1 + 1))))
6249, 53, 61mp2and 767 . . . . . 6 |- ((S e. States /\ (S` A) < 1) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < (1 + (1 + 1)))
63 df-3 7155 . . . . . . 7 |- 3 = (2 + 1)
64 df-2 7154 . . . . . . . 8 |- 2 = (1 + 1)
6564opreq1i 4892 . . . . . . 7 |- (2 + 1) = ((1 + 1) + 1)
66 ax1cn 6422 . . . . . . . 8 |- 1 e. CC
6766, 66, 66addassi 6477 . . . . . . 7 |- ((1 + 1) + 1) = (1 + (1 + 1))
6863, 65, 673eqtrri 1913 . . . . . 6 |- (1 + (1 + 1)) = 3
6962, 68syl6breq 3376 . . . . 5 |- ((S e. States /\ (S` A) < 1) -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3)
7069ex 402 . . . 4 |- (S e. States -> ((S` A) < 1 -> ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3))
7170con3d 111 . . 3 |- (S e. States -> (-. ((S` A) + ((S` B) + (S` C))) < 3 -> -. (S` A) < 1))
72 stle1 11797 . . . . . 6 |- (S e. States -> (A e. CH -> (S` A) <_ 1))
731, 72mpi 55 . . . . 5 |- (S e. States -> (S` A) <_ 1)
743, 28jctir 317 . . . . . 6 |- (S e. States -> ((S` A) e. RR /\ 1 e. RR))
75 leloe 6688 . . . . . 6 |- (((S` A) e. RR /\ 1 e. RR) -> ((S` A) <_ 1 <-> ((S` A) < 1 \/ (S` A) = 1)))
7674, 75syl 12 . . . . 5 |- (S e. States -> ((S` A) <_ 1 <-> ((S` A) < 1 \/ (S` A) = 1)))
7773, 76mpbid 212 . . . 4 |- (S e. States -> ((S` A) < 1 \/ (S` A) = 1))
7877ord 249 . . 3 |- (S e. States -> (-. (S` A) < 1 -> (S` A) = 1))
7927, 71, 783syld 31 . 2 |- (S e. States -> (((S` A) + ((S` B) + (S` C))) = 3 -> (S` A) = 1))
8015, 79sylbid 220 1 |- (S e. States -> ((((S` A) + (S` B)) + (S` C)) = 3 -> (S` A) = 1))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  -. wn 2   -> wi 3   <-> wb 163   \/ wo 239   /\ wa 240   /\ w3a 858   = wceq 1298   e. wcel 1300   =/= wne 2017   class class class wbr 3338  ` cfv 3998  (class class class)co 4884  CCcc 6384  RRcr 6385  1c1 6387   + caddc 6389   <_ cle 6448   < clt 6653  2c2 7145  3c3 7146  CHcch 10430  Statescst 10463
This theorem is referenced by:  golem2 11844
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 1304  ax-gen 1305  ax-8 1306  ax-9 1307  ax-10 1308  ax-11 1309  ax-12 1310  ax-13 1311  ax-14 1312  ax-17 1317  ax-4 1319  ax-5o 1321  ax-6o 1324  ax-9o 1481  ax-10o 1500  ax-16 1580  ax-11o 1588  ax-ext 1865  ax-rep 3428  ax-sep 3438  ax-nul 3445  ax-pow 3481  ax-pr 3524  ax-un 3790  ax-inf2 5731  ax-hilex 10501
This theorem depends on definitions:  df-bi 164  df-or 241  df-an 242  df-3or 859  df-3an 860  df-ex 1327  df-sb 1536  df-eu 1775  df-mo 1776  df-clab 1872  df-cleq 1877  df-clel 1880  df-ne 2019  df-nel 2020  df-ral 2109  df-rex 2110  df-reu 2111  df-rab 2112  df-v 2294  df-sbc 2454  df-csb 2541  df-dif 2597  df-un 2600  df-in 2603  df-ss 2605  df-pss 2607  df-nul 2876  df-if 2983  df-pw 3035  df-sn 3049  df-pr 3050  df-tp 3052  df-op 3053  df-uni 3178  df-int 3215  df-iun 3257  df-br 3339  df-opab 3396  df-tr 3412  df-eprel 3583  df-id 3586  df-po 3591  df-so 3604  df-fr 3625  df-we 3644  df-ord 3660  df-on 3661  df-lim 3662  df-suc 3663  df-om 3950  df-xp 4000  df-rel 4001  df-cnv 4002  df-co 4003  df-dm 4004  df-rn 4005  df-res 4006  df-ima 4007  df-fun 4008  df-fn 4009  df-f 4010  df-f1 4011  df-fo 4012  df-f1o 4013  df-fv 4014  df-opr 4886  df-oprab 4887  df-mpt 5006  df-1st 5020  df-2nd 5021  df-iota 5089  df-rdg 5140  df-1o 5177  df-oadd 5179  df-omul 5180  df-er 5318  df-ec 5320  df-qs 5323  df-en 5427  df-dom 5428  df-sdom 5429  df-undef 5556  df-riota 5560  df-ni 6152  df-pli 6153  df-mi 6154  df-lti 6155  df-plpq 6187  df-mpq 6188  df-enq 6189  df-nq 6190  df-plq 6191  df-mq 6192  df-rq 6193  df-ltq 6194  df-1q 6195  df-np 6238  df-1p 6239  df-plp 6240  df-mp 6241  df-ltp 6242  df-plpr 6316  df-mpr 6317  df-enr 6318  df-nr 6319  df-plr 6320  df-mr 6321  df-ltr 6322  df-0r 6323  df-1r 6324  df-m1r 6325  df-c 6392  df-0 6393  df-1 6394  df-i 6395  df-r 6396  df-plus 6397  df-mul 6398  df-lt 6399  df-sub 6511  df-neg 6513  df-pnf 6654  df-mnf 6655  df-xr 6656  df-ltxr 6657  df-le 6658  df-2 7154  df-3 7155  df-sh 10709  df-ch 10725  df-st 11784
Copyright terms: Public domain