Theorem: Pell.eq_of_xn_modEq_lem3
File: Mathlib/NumberTheory/PellMatiyasevic.lean

Proof steps:
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
⊢ ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
tactic: have xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n := le_of_lt <| strictMono_x a1 k2nl
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k % xn a1 n = xn a1 n - xn a1 (2 * n - k)
tactic: suffices xn a1 k % xn a1 n = xn a1 n - xn a1 (2 * n - k) by rw [this, Int.ofNat_sub xle]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k % xn a1 n = xn a1 n - xn a1 (2 * n - k)
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k % xn a1 n = (xn a1 n - xn a1 (2 * n - k)) % xn a1 n
tactic: rw [← Nat.mod_eq_of_lt (Nat.sub_lt (x_pos a1 n) (x_pos a1 (2 * n - k)))]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k % xn a1 n = (xn a1 n - xn a1 (2 * n - k)) % xn a1 n
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n - xn a1 (2 * n - k) + xn a1 (2 * n - k) [MOD xn a1 n]
tactic: apply ModEq.add_right_cancel' (xn a1 (2 * n - k))
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n - xn a1 (2 * n - k) + xn a1 (2 * n - k) [MOD xn a1 n]
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
tactic: rw [tsub_add_cancel_of_le xle]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
t : xn a1 (2 * n - (2 * n - k)) + xn a1 (2 * n - k) ≡ 0 [MOD xn a1 n]
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
tactic: have t := xn_modEq_x2n_sub_lem a1 k2nl.le
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
t : xn a1 (2 * n - (2 * n - k)) + xn a1 (2 * n - k) ≡ 0 [MOD xn a1 n]
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
t : xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ 0 [MOD xn a1 n]
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
tactic: rw [tsub_tsub_cancel_of_le k2n] at t
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
k : ℕ
kn : k > n
k2n : k ≤ 2 * n
k2nl : 2 * n - k < n :=
  lt_of_add_lt_add_right
    (let_fun this :=
      Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (tsub_add_cancel_of_le k2n)))
        (Eq.mpr (id (congrArg (fun _a => _a < n + k) (two_mul n))) (add_lt_add_left kn n));
    this)
xle : xn a1 (2 * n - k) ≤ xn a1 n
t : xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ 0 [MOD xn a1 n]
⊢ xn a1 k + xn a1 (2 * n - k) ≡ xn a1 n [MOD xn a1 n]
state_after: no goals
tactic: exact t.trans dvd_rfl.zero_modEq_nat
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j = n
⊢ xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
state_after: case refl
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (n + 1) % xn a1 n
tactic: cases jn
state_before: case refl
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (n + 1) % xn a1 n
state_after: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ ↑(xn a1 i % xn a1 n) < ↑(xn a1 (n + 1) % xn a1 n)
tactic: apply Int.lt_of_ofNat_lt_ofNat
state_before: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ ↑(xn a1 i % xn a1 n) < ↑(xn a1 (n + 1) % xn a1 n)
state_after: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ ↑(xn a1 i % xn a1 n) < ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (n - 1))
tactic: rw [lem2 (n + 1) (Nat.lt_succ_self _) j2n,
            show 2 * n - (n + 1) = n - 1 by
              rw [two_mul, tsub_add_eq_tsub_tsub, add_tsub_cancel_right]]
state_before: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ ↑(xn a1 i % xn a1 n) < ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (n - 1))
state_after: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ xn a1 (n - 1) + xn a1 i % xn a1 n < xn a1 n
tactic: refine lt_sub_left_of_add_lt (Int.ofNat_lt_ofNat_of_lt ?_)
state_before: case refl.a
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
⊢ xn a1 (n - 1) + xn a1 i % xn a1 n < xn a1 n
state_after: case refl.a.inl
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
lin : i < n
⊢ xn a1 (n - 1) + xn a1 i % xn a1 n < xn a1 n

case refl.a.inr
a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
ij : i < n + 1
j2n : n + 1 ≤ 2 * n
jnn : n + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ n + 1 = 2)
o : n = n ∨ n < n
ein : i = n
⊢ xn a1 (n - 1) + xn a1 i % xn a1 n < xn a1 n
tactic: rcases lt_or_eq_of_le <| Nat.le_of_succ_le_succ ij with lin | ein
state_before: a : ℕ
a1✝ : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1✝ k % xn a1✝ n) = ↑(xn a1✝ n) - ↑(xn a1✝ (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1✝ j % xn a1✝ n < xn a1✝ (j + 1) % xn a1✝ n
h : i < j
x✝ : a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j = 2
a1 : a = 2
n1 : n = 1
i0 : i = 0
j2 : j = 2
⊢ False
state_after: a : ℕ
a1✝ : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : 2 + 1 ≤ 2 * 1
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1✝ k % xn a1✝ n) = ↑(xn a1✝ n) - ↑(xn a1✝ (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1✝ j % xn a1✝ n < xn a1✝ (j + 1) % xn a1✝ n
h : i < j
x✝ : a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j = 2
a1 : a = 2
n1 : n = 1
i0 : i = 0
j2 : j = 2
⊢ False
tactic: rw [n1, j2] at j2n
state_before: a : ℕ
a1✝ : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : 2 + 1 ≤ 2 * 1
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1✝ k % xn a1✝ n) = ↑(xn a1✝ n) - ↑(xn a1✝ (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1✝ j % xn a1✝ n < xn a1✝ (j + 1) % xn a1✝ n
h : i < j
x✝ : a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j = 2
a1 : a = 2
n1 : n = 1
i0 : i = 0
j2 : j = 2
⊢ False
state_after: no goals
tactic: exact absurd j2n (by decide)
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
h : i = j
⊢ xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
h : i = j
⊢ xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
tactic: rw [h]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn✝ : j > n
jn : j ≠ n
s : xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
h : i = j
⊢ xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
state_after: no goals
tactic: exact s
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ ↑(xn a1 j % xn a1 n) < ↑(xn a1 (j + 1) % xn a1 n)
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - j)) < ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - (j + 1)))
tactic: rw [lem2 j jn (le_of_lt j2n), lem2 (j + 1) (Nat.le_succ_of_le jn) j2n]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - j)) < ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - (j + 1)))
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ 2 * n - (j + 1) < 2 * n - j
tactic: refine sub_lt_sub_left (Int.ofNat_lt_ofNat_of_lt <| strictMono_x _ ?_) _
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ 2 * n - (j + 1) < 2 * n - j
state_after: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ (2 * n - j).pred < 2 * n - j
tactic: rw [Nat.sub_succ]
state_before: a : ℕ
a1 : 1 < a
i n : ℕ
npos : 0 < n
j : ℕ
ij : i < j + 1
j2n : j + 1 ≤ 2 * n
jnn : j + 1 ≠ n
ntriv : ¬(a = 2 ∧ n = 1 ∧ i = 0 ∧ j + 1 = 2)
lem2 : ∀ k > n, k ≤ 2 * n → ↑(xn a1 k % xn a1 n) = ↑(xn a1 n) - ↑(xn a1 (2 * n - k))
o : j = n ∨ n < j
jn : j > n
lem1 : j ≠ n → xn a1 j % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n → xn a1 i % xn a1 n < xn a1 (j + 1) % xn a1 n
⊢ (2 * n - j).pred < 2 * n - j
state_after: no goals
tactic: exact Nat.pred_lt (_root_.ne_of_gt <| tsub_pos_of_lt j2n)