MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sadaddlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sadaddlem 15390
Description: Lemma for sadadd 15391. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
sadaddlem.c 𝐶 = seq0((𝑐 ∈ 2𝑜, 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(cadd(𝑚 ∈ (bits‘𝐴), 𝑚 ∈ (bits‘𝐵), ∅ ∈ 𝑐), 1𝑜, ∅)), (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ∅, (𝑛 − 1))))
sadaddlem.k 𝐾 = (bits ↾ ℕ0)
sadaddlem.1 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
sadaddlem.2 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
sadaddlem.3 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
Assertion
Ref Expression
sadaddlem (𝜑 → (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) = (bits‘((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁))))
Distinct variable groups:   𝑚,𝑐,𝑛   𝐴,𝑐,𝑚   𝐵,𝑐,𝑚   𝑛,𝑁
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚,𝑛,𝑐)   𝐴(𝑛)   𝐵(𝑛)   𝐶(𝑚,𝑛,𝑐)   𝐾(𝑚,𝑛,𝑐)   𝑁(𝑚,𝑐)

Proof of Theorem sadaddlem
StepHypRef Expression
1 sadaddlem.k . . . . . . . . . . . . 13 𝐾 = (bits ↾ ℕ0)
21fveq1i 6353 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) = ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
3 sadaddlem.1 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
4 2nn 11377 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2 ∈ ℕ
54a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 2 ∈ ℕ)
6 sadaddlem.3 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
75, 6nnexpcld 13224 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (2↑𝑁) ∈ ℕ)
83, 7zmodcld 12885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐴 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0)
9 fvres 6368 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = (bits‘(𝐴 mod (2↑𝑁))))
108, 9syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = (bits‘(𝐴 mod (2↑𝑁))))
11 bitsmod 15360 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
123, 6, 11syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (bits‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
1310, 12eqtrd 2794 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
14 bitsf1o 15369 . . . . . . . . . . . . . 14 (bits ↾ ℕ0):ℕ01-1-onto→(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)
15 f1ocnvfv 6697 . . . . . . . . . . . . . 14 (((bits ↾ ℕ0):ℕ01-1-onto→(𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ∧ (𝐴 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0) → (((bits ↾ ℕ0)‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐴 mod (2↑𝑁))))
1614, 8, 15sylancr 698 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((bits ↾ ℕ0)‘(𝐴 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐴 mod (2↑𝑁))))
1713, 16mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐴 mod (2↑𝑁)))
182, 17syl5eq 2806 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐴 mod (2↑𝑁)))
1918oveq2d 6829 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) = (𝐴 − (𝐴 mod (2↑𝑁))))
2019oveq1d 6828 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) = ((𝐴 − (𝐴 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)))
213zred 11674 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
227nnrpd 12063 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (2↑𝑁) ∈ ℝ+)
23 moddifz 12876 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ (2↑𝑁) ∈ ℝ+) → ((𝐴 − (𝐴 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
2421, 22, 23syl2anc 696 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐴 − (𝐴 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
2520, 24eqeltrd 2839 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
267nnzd 11673 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2↑𝑁) ∈ ℤ)
277nnne0d 11257 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (2↑𝑁) ≠ 0)
28 inss1 3976 . . . . . . . . . . . . . 14 ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (bits‘𝐴)
29 bitsss 15350 . . . . . . . . . . . . . 14 (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0
3028, 29sstri 3753 . . . . . . . . . . . . 13 ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0
31 fzofi 12967 . . . . . . . . . . . . . 14 (0..^𝑁) ∈ Fin
32 inss2 3977 . . . . . . . . . . . . . 14 ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)
33 ssfi 8345 . . . . . . . . . . . . . 14 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)) → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin)
3431, 32, 33mp2an 710 . . . . . . . . . . . . 13 ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin
35 elfpw 8433 . . . . . . . . . . . . 13 (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↔ (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0 ∧ ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin))
3630, 34, 35mpbir2an 993 . . . . . . . . . . . 12 ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin)
37 f1ocnv 6310 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((bits ↾ ℕ0):ℕ01-1-onto→(𝒫 ℕ0 ∩ Fin) → (bits ↾ ℕ0):(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)–1-1-onto→ℕ0)
38 f1of 6298 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((bits ↾ ℕ0):(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)–1-1-onto→ℕ0(bits ↾ ℕ0):(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)⟶ℕ0)
3914, 37, 38mp2b 10 . . . . . . . . . . . . . 14 (bits ↾ ℕ0):(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)⟶ℕ0
401feq1i 6197 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐾:(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)⟶ℕ0(bits ↾ ℕ0):(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)⟶ℕ0)
4139, 40mpbir 221 . . . . . . . . . . . . 13 𝐾:(𝒫 ℕ0 ∩ Fin)⟶ℕ0
4241ffvelrni 6521 . . . . . . . . . . . 12 (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) → (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
4336, 42mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
4443nn0zd 11672 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℤ)
453, 44zsubcld 11679 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ)
46 dvdsval2 15185 . . . . . . . . 9 (((2↑𝑁) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑁) ≠ 0 ∧ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑁) ∥ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ↔ ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ))
4726, 27, 45, 46syl3anc 1477 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2↑𝑁) ∥ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ↔ ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ))
4825, 47mpbird 247 . . . . . . 7 (𝜑 → (2↑𝑁) ∥ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))))
491fveq1i 6353 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) = ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))
50 sadaddlem.2 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
5150, 7zmodcld 12885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐵 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0)
52 fvres 6368 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = (bits‘(𝐵 mod (2↑𝑁))))
5351, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = (bits‘(𝐵 mod (2↑𝑁))))
54 bitsmod 15360 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))
5550, 6, 54syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (bits‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))
5653, 55eqtrd 2794 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))
57 f1ocnvfv 6697 . . . . . . . . . . . . . 14 (((bits ↾ ℕ0):ℕ01-1-onto→(𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ∧ (𝐵 mod (2↑𝑁)) ∈ ℕ0) → (((bits ↾ ℕ0)‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐵 mod (2↑𝑁))))
5814, 51, 57sylancr 698 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((bits ↾ ℕ0)‘(𝐵 mod (2↑𝑁))) = ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐵 mod (2↑𝑁))))
5956, 58mpd 15 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐵 mod (2↑𝑁)))
6049, 59syl5eq 2806 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) = (𝐵 mod (2↑𝑁)))
6160oveq2d 6829 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) = (𝐵 − (𝐵 mod (2↑𝑁))))
6261oveq1d 6828 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) = ((𝐵 − (𝐵 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)))
6350zred 11674 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
64 moddifz 12876 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ (2↑𝑁) ∈ ℝ+) → ((𝐵 − (𝐵 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
6563, 22, 64syl2anc 696 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐵 − (𝐵 mod (2↑𝑁))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
6662, 65eqeltrd 2839 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ)
67 inss1 3976 . . . . . . . . . . . . . 14 ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (bits‘𝐵)
68 bitsss 15350 . . . . . . . . . . . . . 14 (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0
6967, 68sstri 3753 . . . . . . . . . . . . 13 ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0
70 inss2 3977 . . . . . . . . . . . . . 14 ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)
71 ssfi 8345 . . . . . . . . . . . . . 14 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)) → ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin)
7231, 70, 71mp2an 710 . . . . . . . . . . . . 13 ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin
73 elfpw 8433 . . . . . . . . . . . . 13 (((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↔ (((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0 ∧ ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin))
7469, 72, 73mpbir2an 993 . . . . . . . . . . . 12 ((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin)
7541ffvelrni 6521 . . . . . . . . . . . 12 (((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) → (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
7674, 75mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
7776nn0zd 11672 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℤ)
7850, 77zsubcld 11679 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ)
79 dvdsval2 15185 . . . . . . . . 9 (((2↑𝑁) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑁) ≠ 0 ∧ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑁) ∥ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ↔ ((𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ))
8026, 27, 78, 79syl3anc 1477 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((2↑𝑁) ∥ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ↔ ((𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) / (2↑𝑁)) ∈ ℤ))
8166, 80mpbird 247 . . . . . . 7 (𝜑 → (2↑𝑁) ∥ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))))
82 dvds2add 15217 . . . . . . . 8 (((2↑𝑁) ∈ ℤ ∧ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ ∧ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ) → (((2↑𝑁) ∥ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ∧ (2↑𝑁) ∥ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))) → (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) + (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))))))
8326, 45, 78, 82syl3anc 1477 . . . . . . 7 (𝜑 → (((2↑𝑁) ∥ (𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) ∧ (2↑𝑁) ∥ (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))) → (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) + (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))))))
8448, 81, 83mp2and 717 . . . . . 6 (𝜑 → (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) + (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))))
853zcnd 11675 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
8650zcnd 11675 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
8743nn0cnd 11545 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℂ)
8876nn0cnd 11545 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℂ)
8985, 86, 87, 88addsub4d 10631 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) − ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))) = ((𝐴 − (𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))) + (𝐵 − (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))))
9084, 89breqtrrd 4832 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 + 𝐵) − ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁))))))
913, 50zaddcld 11678 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℤ)
9244, 77zaddcld 11678 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ)
93 moddvds 15193 . . . . . 6 (((2↑𝑁) ∈ ℕ ∧ (𝐴 + 𝐵) ∈ ℤ ∧ ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) ∈ ℤ) → (((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁)) = (((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) mod (2↑𝑁)) ↔ (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 + 𝐵) − ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))))))
947, 91, 92, 93syl3anc 1477 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁)) = (((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) mod (2↑𝑁)) ↔ (2↑𝑁) ∥ ((𝐴 + 𝐵) − ((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))))))
9590, 94mpbird 247 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁)) = (((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) mod (2↑𝑁)))
9629a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0)
9768a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0)
98 sadaddlem.c . . . . 5 𝐶 = seq0((𝑐 ∈ 2𝑜, 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(cadd(𝑚 ∈ (bits‘𝐴), 𝑚 ∈ (bits‘𝐵), ∅ ∈ 𝑐), 1𝑜, ∅)), (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ∅, (𝑛 − 1))))
9996, 97, 98, 6, 1sadadd3 15385 . . . 4 (𝜑 → ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) mod (2↑𝑁)) = (((𝐾‘((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁))) + (𝐾‘((bits‘𝐵) ∩ (0..^𝑁)))) mod (2↑𝑁)))
100 inss1 3976 . . . . . . . . 9 (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵))
101 sadcl 15386 . . . . . . . . . 10 (((bits‘𝐴) ⊆ ℕ0 ∧ (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0) → ((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ⊆ ℕ0)
10229, 68, 101mp2an 710 . . . . . . . . 9 ((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ⊆ ℕ0
103100, 102sstri 3753 . . . . . . . 8 (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0
104 inss2 3977 . . . . . . . . 9 (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)
105 ssfi 8345 . . . . . . . . 9 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ (0..^𝑁)) → (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin)
10631, 104, 105mp2an 710 . . . . . . . 8 (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin
107 elfpw 8433 . . . . . . . 8 ((((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↔ ((((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ⊆ ℕ0 ∧ (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ Fin))
108103, 106, 107mpbir2an 993 . . . . . . 7 (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin)
10941ffvelrni 6521 . . . . . . 7 ((((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
110108, 109mp1i 13 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0)
111110nn0red 11544 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℝ)
112110nn0ge0d 11546 . . . . 5 (𝜑 → 0 ≤ (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))))
1131fveq1i 6353 . . . . . . . . . 10 (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) = ((bits ↾ ℕ0)‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))
114113fveq2i 6355 . . . . . . . . 9 ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = ((bits ↾ ℕ0)‘((bits ↾ ℕ0)‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))))
115 fvres 6368 . . . . . . . . . 10 ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℕ0 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))))
116110, 115syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))))
117108a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin))
118 f1ocnvfv2 6696 . . . . . . . . . 10 (((bits ↾ ℕ0):ℕ01-1-onto→(𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ∧ (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) ∈ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin)) → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits ↾ ℕ0)‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))
11914, 117, 118sylancr 698 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((bits ↾ ℕ0)‘((bits ↾ ℕ0)‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))
120114, 116, 1193eqtr3a 2818 . . . . . . . 8 (𝜑 → (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) = (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))
121120, 104syl6eqss 3796 . . . . . . 7 (𝜑 → (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) ⊆ (0..^𝑁))
122110nn0zd 11672 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℤ)
123 bitsfzo 15359 . . . . . . . 8 (((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ (0..^(2↑𝑁)) ↔ (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) ⊆ (0..^𝑁)))
124122, 6, 123syl2anc 696 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ (0..^(2↑𝑁)) ↔ (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))) ⊆ (0..^𝑁)))
125121, 124mpbird 247 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ (0..^(2↑𝑁)))
126 elfzolt2 12673 . . . . . 6 ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ (0..^(2↑𝑁)) → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) < (2↑𝑁))
127125, 126syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) < (2↑𝑁))
128 modid 12889 . . . . 5 ((((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∈ ℝ ∧ (2↑𝑁) ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) ∧ (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) < (2↑𝑁))) → ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) mod (2↑𝑁)) = (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))))
129111, 22, 112, 127, 128syl22anc 1478 . . . 4 (𝜑 → ((𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))) mod (2↑𝑁)) = (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))))
13095, 99, 1293eqtr2d 2800 . . 3 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁)) = (𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁))))
131130fveq2d 6356 . 2 (𝜑 → (bits‘((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁))) = (bits‘(𝐾‘(((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)))))
132131, 120eqtr2d 2795 1 (𝜑 → (((bits‘𝐴) sadd (bits‘𝐵)) ∩ (0..^𝑁)) = (bits‘((𝐴 + 𝐵) mod (2↑𝑁))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1632  caddwcad 1694  wcel 2139  wne 2932  cin 3714  wss 3715  c0 4058  ifcif 4230  𝒫 cpw 4302   class class class wbr 4804  cmpt 4881  ccnv 5265  cres 5268  wf 6045  1-1-ontowf1o 6048  cfv 6049  (class class class)co 6813  cmpt2 6815  1𝑜c1o 7722  2𝑜c2o 7723  Fincfn 8121  cr 10127  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458   / cdiv 10876  cn 11212  2c2 11262  0cn0 11484  cz 11569  +crp 12025  ..^cfzo 12659   mod cmo 12862  seqcseq 12995  cexp 13054  cdvds 15182  bitscbits 15343   sadd csad 15344
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-xor 1614  df-tru 1635  df-fal 1638  df-had 1682  df-cad 1695  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-disj 4773  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-pm 8026  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-sup 8513  df-inf 8514  df-oi 8580  df-card 8955  df-cda 9182  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-n0 11485  df-xnn0 11556  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-fl 12787  df-mod 12863  df-seq 12996  df-exp 13055  df-hash 13312  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-clim 14418  df-sum 14616  df-dvds 15183  df-bits 15346  df-sad 15375
This theorem is referenced by:  sadadd  15391
  Copyright terms: Public domain W3C validator