Theorem modsumfzodifsn 10162

Description: The sum of a number within a half-open range of positive integers is an element of the corresponding open range of nonnegative integers with one excluded integer modulo the excluded integer. (Contributed by AV, 19-Mar-2021.)

Assertion

Ref	Expression
modsumfzodifsn	⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))

Proof of Theorem modsumfzodifsn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfzoelz 9917	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ (1..^𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
2	1	adantl 275	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℤ)
3		zq 9411	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℚ)
4	2, 3	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℚ)
5		elfzo0 9952	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐽 ∈ (0..^𝑁) ↔ (𝐽 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐽 < 𝑁))
6	5	biimpi 119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐽 ∈ (0..^𝑁) → (𝐽 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐽 < 𝑁))
7	6	adantr 274	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐽 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐽 < 𝑁))
8	7	simp1d 993	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 ∈ ℕ0)
9	8	nn0zd 9164	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 ∈ ℤ)
10		zq 9411	. . . . . . 7 ⊢ (𝐽 ∈ ℤ → 𝐽 ∈ ℚ)
11	9, 10	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 ∈ ℚ)
12		qaddcl 9420	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ ℚ ∧ 𝐽 ∈ ℚ) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ)
13	4, 11, 12	syl2anc 408	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ)
14	13	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ)
15	7	simp2d 994	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ)
16		nnq 9418	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℚ)
17	15, 16	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℚ)
18	17	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℚ)
19		elfzo1 9960	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ (1..^𝑁) ↔ (𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 < 𝑁))
20	19	biimpi 119	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐾 ∈ (1..^𝑁) → (𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 < 𝑁))
21	20	adantl 275	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 < 𝑁))
22	21	simp1d 993	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℕ)
23	22	nnnn0d 9023	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
24	23, 8	nn0addcld 9027	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℕ0)
25	24	nn0ge0d 9026	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 0 ≤ (𝐾 + 𝐽))
26	25	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 0 ≤ (𝐾 + 𝐽))
27		simpr 109	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) < 𝑁)
28		modqid 10115	. . . 4 ⊢ ((((𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℚ) ∧ (0 ≤ (𝐾 + 𝐽) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) = (𝐾 + 𝐽))
29	14, 18, 26, 27, 28	syl22anc 1217	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) = (𝐾 + 𝐽))
30	24	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℕ0)
31	15	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
32		elfzo0 9952	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 + 𝐽) ∈ (0..^𝑁) ↔ ((𝐾 + 𝐽) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁))
33	30, 31, 27, 32	syl3anbrc 1165	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ (0..^𝑁))
34	2	zcnd 9167	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℂ)
35		0cnd 7752	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 0 ∈ ℂ)
36	8	nn0cnd 9025	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 ∈ ℂ)
37	22	nnne0d 8758	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ≠ 0)
38	34, 35, 36, 37	addneintr2d 7944	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ≠ (0 + 𝐽))
39	36	addid2d 7905	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (0 + 𝐽) = 𝐽)
40	38, 39	neeqtrd 2334	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ≠ 𝐽)
41	40	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ≠ 𝐽)
42		eldifsn 3645	. . . 4 ⊢ ((𝐾 + 𝐽) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}) ↔ ((𝐾 + 𝐽) ∈ (0..^𝑁) ∧ (𝐾 + 𝐽) ≠ 𝐽))
43	33, 41, 42	sylanbrc 413	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))
44	29, 43	eqeltrd 2214	. 2 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))
45	15	nncnd 8727	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℂ)
46	45	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℂ)
47	46	mulm1d 8165	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (-1 · 𝑁) = -𝑁)
48	47	oveq2d 5783	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) + (-1 · 𝑁)) = ((𝐾 + 𝐽) + -𝑁))
49	34, 36	addcld 7778	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℂ)
50	49, 45	negsubd 8072	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) + -𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
51	50	adantr 274	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) + -𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
52	48, 51	eqtrd 2170	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) + (-1 · 𝑁)) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
53	52	oveq1d 5782	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (((𝐾 + 𝐽) + (-1 · 𝑁)) mod 𝑁) = (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) mod 𝑁))
54	13	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ)
55		neg1z 9079	. . . . . 6 ⊢ -1 ∈ ℤ
56	55	a1i 9	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → -1 ∈ ℤ)
57	17	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℚ)
58	15	nngt0d 8757	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 0 < 𝑁)
59	58	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 0 < 𝑁)
60		modqcyc 10125	. . . . 5 ⊢ ((((𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ ∧ -1 ∈ ℤ) ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝑁)) → (((𝐾 + 𝐽) + (-1 · 𝑁)) mod 𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁))
61	54, 56, 57, 59, 60	syl22anc 1217	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (((𝐾 + 𝐽) + (-1 · 𝑁)) mod 𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁))
62		qsubcl 9423	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℚ) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℚ)
63	13, 17, 62	syl2anc 408	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℚ)
64	63	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℚ)
65		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁)
66	15	nnred 8726	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℝ)
67	66	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℝ)
68	24	nn0red 9024	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℝ)
69	68	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℝ)
70	67, 69	lenltd 7873	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (𝑁 ≤ (𝐾 + 𝐽) ↔ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁))
71	65, 70	mpbird 166	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ≤ (𝐾 + 𝐽))
72	69, 67	subge0d 8290	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (0 ≤ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ↔ 𝑁 ≤ (𝐾 + 𝐽)))
73	71, 72	mpbird 166	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 0 ≤ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
74	2	zred 9166	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ∈ ℝ)
75	8	nn0red 9024	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 ∈ ℝ)
76	21	simp3d 995	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 < 𝑁)
77	7	simp3d 995	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 < 𝑁)
78	74, 75, 66, 66, 76, 77	lt2addd 8322	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) < (𝑁 + 𝑁))
79	68, 66, 66	ltsubaddd 8296	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) < 𝑁 ↔ (𝐾 + 𝐽) < (𝑁 + 𝑁)))
80	78, 79	mpbird 166	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) < 𝑁)
81	80	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) < 𝑁)
82		modqid 10115	. . . . 5 ⊢ (((((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℚ) ∧ (0 ≤ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∧ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) < 𝑁)) → (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
83	64, 57, 73, 81, 82	syl22anc 1217	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
84	53, 61, 83	3eqtr3d 2178	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) = ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁))
85	24	nn0zd 9164	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 + 𝐽) ∈ ℤ)
86	15	nnzd 9165	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
87	85, 86	zsubcld 9171	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℤ)
88	87	adantr 274	. . . . . 6 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℤ)
89		elnn0z 9060	. . . . . 6 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℕ0 ↔ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁)))
90	88, 73, 89	sylanbrc 413	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℕ0)
91	15	adantr 274	. . . . 5 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ)
92		elfzo0 9952	. . . . 5 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ (0..^𝑁) ↔ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) < 𝑁))
93	90, 91, 81, 92	syl3anbrc 1165	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ (0..^𝑁))
94	34, 45	subcld 8066	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 − 𝑁) ∈ ℂ)
95	74, 76	ltned 7870	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐾 ≠ 𝑁)
96	34, 45, 95	subne0d 8075	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → (𝐾 − 𝑁) ≠ 0)
97	94, 35, 36, 96	addneintr2d 7944	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 − 𝑁) + 𝐽) ≠ (0 + 𝐽))
98	34, 36, 45	addsubd 8087	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) = ((𝐾 − 𝑁) + 𝐽))
99	39	eqcomd 2143	. . . . . 6 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → 𝐽 = (0 + 𝐽))
100	97, 98, 99	3netr4d 2339	. . . . 5 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ≠ 𝐽)
101	100	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ≠ 𝐽)
102		eldifsn 3645	. . . 4 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}) ↔ (((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ (0..^𝑁) ∧ ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ≠ 𝐽))
103	93, 101, 102	sylanbrc 413	. . 3 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) − 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))
104	84, 103	eqeltrd 2214	. 2 ⊢ (((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) ∧ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))
105		zdclt 9121	. . . 4 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID (𝐾 + 𝐽) < 𝑁)
106		exmiddc 821	. . . 4 ⊢ (DECID (𝐾 + 𝐽) < 𝑁 → ((𝐾 + 𝐽) < 𝑁 ∨ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁))
107	105, 106	syl 14	. . 3 ⊢ (((𝐾 + 𝐽) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝐾 + 𝐽) < 𝑁 ∨ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁))
108	85, 86, 107	syl2anc 408	. 2 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) < 𝑁 ∨ ¬ (𝐾 + 𝐽) < 𝑁))
109	44, 104, 108	mpjaodan 787	1 ⊢ ((𝐽 ∈ (0..^𝑁) ∧ 𝐾 ∈ (1..^𝑁)) → ((𝐾 + 𝐽) mod 𝑁) ∈ ((0..^𝑁) ∖ {𝐽}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ∨ wo 697  DECID wdc 819   ∧ w3a 962   = wceq 1331   ∈ wcel 1480   ≠ wne 2306   ∖ cdif 3063  {csn 3522   class class class wbr 3924  (class class class)co 5767  ℂcc 7611  ℝcr 7612  0cc0 7613  1c1 7614   + caddc 7616   · cmul 7618   < clt 7793   ≤ cle 7794   − cmin 7926  -cneg 7927  ℕcn 8713  ℕ₀cn0 8970  ℤcz 9047  ℚcq 9404  ..^cfzo 9912   mod cmo 10088

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2119  ax-sep 4041  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350  ax-setind 4447  ax-cnex 7704  ax-resscn 7705  ax-1cn 7706  ax-1re 7707  ax-icn 7708  ax-addcl 7709  ax-addrcl 7710  ax-mulcl 7711  ax-mulrcl 7712  ax-addcom 7713  ax-mulcom 7714  ax-addass 7715  ax-mulass 7716  ax-distr 7717  ax-i2m1 7718  ax-0lt1 7719  ax-1rid 7720  ax-0id 7721  ax-rnegex 7722  ax-precex 7723  ax-cnre 7724  ax-pre-ltirr 7725  ax-pre-ltwlin 7726  ax-pre-lttrn 7727  ax-pre-apti 7728  ax-pre-ltadd 7729  ax-pre-mulgt0 7730  ax-pre-mulext 7731  ax-arch 7732

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2000  df-mo 2001  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ne 2307  df-nel 2402  df-ral 2419  df-rex 2420  df-reu 2421  df-rmo 2422  df-rab 2423  df-v 2683  df-sbc 2905  df-csb 2999  df-dif 3068  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-op 3531  df-uni 3732  df-int 3767  df-iun 3810  df-br 3925  df-opab 3985  df-mpt 3986  df-id 4210  df-po 4213  df-iso 4214  df-xp 4540  df-rel 4541  df-cnv 4542  df-co 4543  df-dm 4544  df-rn 4545  df-res 4546  df-ima 4547  df-iota 5083  df-fun 5120  df-fn 5121  df-f 5122  df-fv 5126  df-riota 5723  df-ov 5770  df-oprab 5771  df-mpo 5772  df-1st 6031  df-2nd 6032  df-pnf 7795  df-mnf 7796  df-xr 7797  df-ltxr 7798  df-le 7799  df-sub 7928  df-neg 7929  df-reap 8330  df-ap 8337  df-div 8426  df-inn 8714  df-n0 8971  df-z 9048  df-uz 9320  df-q 9405  df-rp 9435  df-fz 9784  df-fzo 9913  df-fl 10036  df-mod 10089

This theorem is referenced by: (None)