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Theorem digexp 42880
Description: The 𝐾 th digit of a power to the base is either 1 or 0. (Contributed by AV, 24-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
digexp ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾(digit‘𝐵)(𝐵𝑁)) = if(𝐾 = 𝑁, 1, 0))

Proof of Theorem digexp
StepHypRef Expression
1 eluzelcn 11862 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℂ)
2 eluz2nn 11890 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℕ)
32nnne0d 11228 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ≠ 0)
41, 3jca 555 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
543ad2ant1 1125 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
6 nn0z 11563 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℤ)
7 nn0z 11563 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℤ)
86, 7anim12i 591 . . . . . . . 8 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
98ancomd 466 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ))
1093adant1 1122 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ))
11 expsub 13073 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ)) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) = ((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾)))
125, 10, 11syl2anc 696 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) = ((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾)))
1312eqcomd 2754 . . . 4 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾)) = (𝐵↑(𝑁𝐾)))
1413fveq2d 6344 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (⌊‘((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾))) = (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))))
1514oveq1d 6816 . 2 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((⌊‘((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾))) mod 𝐵) = ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵))
1623ad2ant1 1125 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℕ)
17 simp2 1129 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℕ0)
18 eluzelre 11861 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℝ)
19 reexpcl 13042 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑁) ∈ ℝ)
2018, 19sylan 489 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑁) ∈ ℝ)
2118adantr 472 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ)
22 simpr 479 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23 eluzge2nn0 11891 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℕ0)
2423nn0ge0d 11517 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 0 ≤ 𝐵)
2524adantr 472 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 0 ≤ 𝐵)
2621, 22, 25expge0d 13191 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → 0 ≤ (𝐵𝑁))
2720, 26jca 555 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝐵𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐵𝑁)))
28273adant2 1123 . . . 4 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝐵𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐵𝑁)))
29 elrege0 12442 . . . 4 ((𝐵𝑁) ∈ (0[,)+∞) ↔ ((𝐵𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐵𝑁)))
3028, 29sylibr 224 . . 3 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑁) ∈ (0[,)+∞))
31 nn0digval 42873 . . 3 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0 ∧ (𝐵𝑁) ∈ (0[,)+∞)) → (𝐾(digit‘𝐵)(𝐵𝑁)) = ((⌊‘((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾))) mod 𝐵))
3216, 17, 30, 31syl3anc 1463 . 2 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾(digit‘𝐵)(𝐵𝑁)) = ((⌊‘((𝐵𝑁) / (𝐵𝐾))) mod 𝐵))
33 simpr 479 . . . . . . . . . . 11 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → 𝐾 = 𝑁)
3433eqcomd 2754 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → 𝑁 = 𝐾)
35 nn0cn 11465 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℂ)
36353ad2ant3 1127 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℂ)
37 nn0cn 11465 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℂ)
38373ad2ant2 1126 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℂ)
3936, 38subeq0ad 10565 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑁𝐾) = 0 ↔ 𝑁 = 𝐾))
4039adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → ((𝑁𝐾) = 0 ↔ 𝑁 = 𝐾))
4134, 40mpbird 247 . . . . . . . . 9 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (𝑁𝐾) = 0)
4241oveq2d 6817 . . . . . . . 8 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) = (𝐵↑0))
431exp0d 13167 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → (𝐵↑0) = 1)
44433ad2ant1 1125 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵↑0) = 1)
4544adantr 472 . . . . . . . 8 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (𝐵↑0) = 1)
4642, 45eqtrd 2782 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) = 1)
4746fveq2d 6344 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = (⌊‘1))
48 1zzd 11571 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → 1 ∈ ℤ)
49 flid 12774 . . . . . . 7 (1 ∈ ℤ → (⌊‘1) = 1)
5048, 49syl 17 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (⌊‘1) = 1)
5147, 50eqtrd 2782 . . . . 5 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = 1)
5251oveq1d 6816 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = (1 mod 𝐵))
53 eluz2gt1 11924 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝐵)
54 1mod 12867 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝐵) → (1 mod 𝐵) = 1)
5518, 53, 54syl2anc 696 . . . . . 6 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → (1 mod 𝐵) = 1)
56553ad2ant1 1125 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (1 mod 𝐵) = 1)
5756adantr 472 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → (1 mod 𝐵) = 1)
5852, 57eqtr2d 2783 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ 𝐾 = 𝑁) → 1 = ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵))
59 simprl1 1243 . . . . . . . . 9 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → 𝐵 ∈ (ℤ‘2))
607adantl 473 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℤ)
616adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℤ)
6260, 61zsubcld 11650 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁𝐾) ∈ ℤ)
63623adant1 1122 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁𝐾) ∈ ℤ)
6463ad2antrl 766 . . . . . . . . 9 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝑁𝐾) ∈ ℤ)
65 nn0re 11464 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℝ)
66653ad2ant3 1127 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℝ)
67 nn0re 11464 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℝ)
68673ad2ant2 1126 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐾 ∈ ℝ)
6966, 68sublt0d 10816 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝑁𝐾) < 0 ↔ 𝑁 < 𝐾))
7069biimprd 238 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝐾 → (𝑁𝐾) < 0))
7170adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁) → (𝑁 < 𝐾 → (𝑁𝐾) < 0))
7271impcom 445 . . . . . . . . 9 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝑁𝐾) < 0)
73 expnegico01 42787 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑁𝐾) ∈ ℤ ∧ (𝑁𝐾) < 0) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ (0[,)1))
7459, 64, 72, 73syl3anc 1463 . . . . . . . 8 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ (0[,)1))
75 ico01fl0 12785 . . . . . . . 8 ((𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ (0[,)1) → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = 0)
7674, 75syl 17 . . . . . . 7 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = 0)
7776oveq1d 6816 . . . . . 6 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = (0 mod 𝐵))
782nnrpd 12034 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℝ+)
79 0mod 12866 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℝ+ → (0 mod 𝐵) = 0)
8078, 79syl 17 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → (0 mod 𝐵) = 0)
81803ad2ant1 1125 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (0 mod 𝐵) = 0)
8281ad2antrl 766 . . . . . 6 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (0 mod 𝐵) = 0)
8377, 82eqtrd 2782 . . . . 5 ((𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = 0)
84 eluzelz 11860 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ (ℤ‘2) → 𝐵 ∈ ℤ)
85843ad2ant1 1125 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℤ)
8685ad2antrl 766 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → 𝐵 ∈ ℤ)
8767, 65anim12i 591 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
88 lenlt 10279 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝐾𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝐾))
8988bicomd 213 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾𝑁))
9087, 89syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾𝑁))
9190biimpd 219 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾𝑁))
92913adant1 1122 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾𝑁))
9392adantr 472 . . . . . . . . . . 11 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾𝑁))
9493impcom 445 . . . . . . . . . 10 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → 𝐾𝑁)
95 3simpc 1144 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0))
9695ad2antrl 766 . . . . . . . . . . 11 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0))
97 nn0sub 11506 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾𝑁 ↔ (𝑁𝐾) ∈ ℕ0))
9896, 97syl 17 . . . . . . . . . 10 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐾𝑁 ↔ (𝑁𝐾) ∈ ℕ0))
9994, 98mpbid 222 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝑁𝐾) ∈ ℕ0)
100 zexpcl 13040 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝐾) ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ ℤ)
10186, 99, 100syl2anc 696 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ ℤ)
102 flid 12774 . . . . . . . 8 ((𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ ℤ → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = (𝐵↑(𝑁𝐾)))
103101, 102syl 17 . . . . . . 7 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) = (𝐵↑(𝑁𝐾)))
104103oveq1d 6816 . . . . . 6 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = ((𝐵↑(𝑁𝐾)) mod 𝐵))
10513ad2ant1 1125 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
10633ad2ant1 1125 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ≠ 0)
107105, 106, 63expm1d 13183 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵↑((𝑁𝐾) − 1)) = ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵))
108107eqcomd 2754 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) = (𝐵↑((𝑁𝐾) − 1)))
109108ad2antrl 766 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) = (𝐵↑((𝑁𝐾) − 1)))
110 pm4.56 517 . . . . . . . . . . . . . 14 ((¬ 𝐾 = 𝑁 ∧ ¬ 𝑁 < 𝐾) ↔ ¬ (𝐾 = 𝑁𝑁 < 𝐾))
111873adant1 1122 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ))
112 axlttri 10272 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝐾 < 𝑁 ↔ ¬ (𝐾 = 𝑁𝑁 < 𝐾)))
113111, 112syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 < 𝑁 ↔ ¬ (𝐾 = 𝑁𝑁 < 𝐾)))
114113biimprd 238 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (¬ (𝐾 = 𝑁𝑁 < 𝐾) → 𝐾 < 𝑁))
115110, 114syl5bi 232 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → ((¬ 𝐾 = 𝑁 ∧ ¬ 𝑁 < 𝐾) → 𝐾 < 𝑁))
116115expdimp 452 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁) → (¬ 𝑁 < 𝐾𝐾 < 𝑁))
117116impcom 445 . . . . . . . . . . 11 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → 𝐾 < 𝑁)
11883adant1 1122 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
119118ad2antrl 766 . . . . . . . . . . . 12 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
120 znnsub 11586 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐾 < 𝑁 ↔ (𝑁𝐾) ∈ ℕ))
121119, 120syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐾 < 𝑁 ↔ (𝑁𝐾) ∈ ℕ))
122117, 121mpbid 222 . . . . . . . . . 10 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝑁𝐾) ∈ ℕ)
123 nnm1nn0 11497 . . . . . . . . . 10 ((𝑁𝐾) ∈ ℕ → ((𝑁𝐾) − 1) ∈ ℕ0)
124122, 123syl 17 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((𝑁𝐾) − 1) ∈ ℕ0)
125 zexpcl 13040 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ ((𝑁𝐾) − 1) ∈ ℕ0) → (𝐵↑((𝑁𝐾) − 1)) ∈ ℤ)
12686, 124, 125syl2anc 696 . . . . . . . 8 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (𝐵↑((𝑁𝐾) − 1)) ∈ ℤ)
127109, 126eqeltrd 2827 . . . . . . 7 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) ∈ ℤ)
128183ad2ant1 1125 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ)
129128, 106, 63reexpclzd 13199 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ ℝ)
130783ad2ant1 1125 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℝ+)
131 mod0 12840 . . . . . . . . 9 (((𝐵↑(𝑁𝐾)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → (((𝐵↑(𝑁𝐾)) mod 𝐵) = 0 ↔ ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) ∈ ℤ))
132129, 130, 131syl2anc 696 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (((𝐵↑(𝑁𝐾)) mod 𝐵) = 0 ↔ ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) ∈ ℤ))
133132ad2antrl 766 . . . . . . 7 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → (((𝐵↑(𝑁𝐾)) mod 𝐵) = 0 ↔ ((𝐵↑(𝑁𝐾)) / 𝐵) ∈ ℤ))
134127, 133mpbird 247 . . . . . 6 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((𝐵↑(𝑁𝐾)) mod 𝐵) = 0)
135104, 134eqtrd 2782 . . . . 5 ((¬ 𝑁 < 𝐾 ∧ ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁)) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = 0)
13683, 135pm2.61ian 866 . . . 4 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁) → ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵) = 0)
137136eqcomd 2754 . . 3 (((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝐾 = 𝑁) → 0 = ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵))
13858, 137ifeqda 4253 . 2 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → if(𝐾 = 𝑁, 1, 0) = ((⌊‘(𝐵↑(𝑁𝐾))) mod 𝐵))
13915, 32, 1383eqtr4d 2792 1 ((𝐵 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝐾 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝐾(digit‘𝐵)(𝐵𝑁)) = if(𝐾 = 𝑁, 1, 0))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383  w3a 1072   = wceq 1620  wcel 2127  wne 2920  ifcif 4218   class class class wbr 4792  cfv 6037  (class class class)co 6801  cc 10097  cr 10098  0cc0 10099  1c1 10100  +∞cpnf 10234   < clt 10237  cle 10238  cmin 10429   / cdiv 10847  cn 11183  2c2 11233  0cn0 11455  cz 11540  cuz 11850  +crp 11996  [,)cico 12341  cfl 12756   mod cmo 12833  cexp 13025  digitcdig 42868
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176  ax-pre-sup 10177
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-iun 4662  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-om 7219  df-1st 7321  df-2nd 7322  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-er 7899  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-sup 8501  df-inf 8502  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-div 10848  df-nn 11184  df-2 11242  df-n0 11456  df-z 11541  df-uz 11851  df-rp 11997  df-ico 12345  df-fl 12758  df-mod 12834  df-seq 12967  df-exp 13026  df-dig 42869
This theorem is referenced by:  dig1  42881
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