Theorem 4sqlem5 12308

Description: Lemma for 4sq (not yet proved here). (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
4sqlem5.2	|- ( ph -> A e. ZZ )
4sqlem5.3	|- ( ph -> M e. NN )
4sqlem5.4	|- B = ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )

Assertion

Ref	Expression
4sqlem5	|- ( ph -> ( B e. ZZ /\ ( ( A - B ) / M ) e. ZZ ) )

Proof of Theorem 4sqlem5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		4sqlem5.2	. . . . 5 |- ( ph -> A e. ZZ )
2	1	zcnd 9310	. . . 4 |- ( ph -> A e. CC )
3		4sqlem5.4	. . . . 5 |- B = ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) )
4		zq 9560	. . . . . . . . . 10 |- ( A e. ZZ -> A e. QQ )
5	1, 4	syl 14	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> A e. QQ )
6		4sqlem5.3	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> M e. NN )
7	6	nnzd 9308	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M e. ZZ )
8		2nn 9014	. . . . . . . . . 10 |- 2 e. NN
9		znq 9558	. . . . . . . . . 10 |- ( ( M e. ZZ /\ 2 e. NN ) -> ( M / 2 ) e. QQ )
10	7, 8, 9	sylancl 410	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( M / 2 ) e. QQ )
11		qaddcl 9569	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. QQ /\ ( M / 2 ) e. QQ ) -> ( A + ( M / 2 ) ) e. QQ )
12	5, 10, 11	syl2anc 409	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( A + ( M / 2 ) ) e. QQ )
13		nnq 9567	. . . . . . . . 9 |- ( M e. NN -> M e. QQ )
14	6, 13	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> M e. QQ )
15	6	nngt0d 8897	. . . . . . . 8 |- ( ph -> 0 < M )
16	12, 14, 15	modqcld 10259	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) e. QQ )
17		qcn 9568	. . . . . . 7 |- ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) e. QQ -> ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) e. CC )
18	16, 17	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) e. CC )
19	6	nnred 8866	. . . . . . . 8 |- ( ph -> M e. RR )
20	19	rehalfcld 9099	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( M / 2 ) e. RR )
21	20	recnd 7923	. . . . . 6 |- ( ph -> ( M / 2 ) e. CC )
22	18, 21	subcld 8205	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) ) e. CC )
23	3, 22	eqeltrid 2252	. . . 4 |- ( ph -> B e. CC )
24	2, 23	nncand 8210	. . 3 |- ( ph -> ( A - ( A - B ) ) = B )
25	2, 23	subcld 8205	. . . . . 6 |- ( ph -> ( A - B ) e. CC )
26	19	recnd 7923	. . . . . 6 |- ( ph -> M e. CC )
27	6	nnap0d 8899	. . . . . 6 |- ( ph -> M # 0 )
28	25, 26, 27	divcanap1d 8683	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( A - B ) / M ) x. M ) = ( A - B ) )
29	3	oveq2i 5852	. . . . . . . . 9 |- ( A - B ) = ( A - ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) ) )
30	2, 18, 21	subsub3d 8235	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( A - ( ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) - ( M / 2 ) ) ) = ( ( A + ( M / 2 ) ) - ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) ) )
31	29, 30	syl5eq 2210	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( A - B ) = ( ( A + ( M / 2 ) ) - ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) ) )
32	31	oveq1d 5856	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( A - B ) / M ) = ( ( ( A + ( M / 2 ) ) - ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) ) / M ) )
33		modqdifz 10267	. . . . . . . 8 |- ( ( ( A + ( M / 2 ) ) e. QQ /\ M e. QQ /\ 0 < M ) -> ( ( ( A + ( M / 2 ) ) - ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) ) / M ) e. ZZ )
34	12, 14, 15, 33	syl3anc 1228	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( ( A + ( M / 2 ) ) - ( ( A + ( M / 2 ) ) mod M ) ) / M ) e. ZZ )
35	32, 34	eqeltrd 2242	. . . . . 6 |- ( ph -> ( ( A - B ) / M ) e. ZZ )
36	35, 7	zmulcld 9315	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( ( A - B ) / M ) x. M ) e. ZZ )
37	28, 36	eqeltrrd 2243	. . . 4 |- ( ph -> ( A - B ) e. ZZ )
38	1, 37	zsubcld 9314	. . 3 |- ( ph -> ( A - ( A - B ) ) e. ZZ )
39	24, 38	eqeltrrd 2243	. 2 |- ( ph -> B e. ZZ )
40	39, 35	jca 304	1 |- ( ph -> ( B e. ZZ /\ ( ( A - B ) / M ) e. ZZ ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1343   e. wcel 2136   class class class wbr 3981  (class class class)co 5841   CCcc 7747   0cc0 7749   + caddc 7752   x. cmul 7754   < clt 7929   - cmin 8065   / cdiv 8564   NNcn 8853   2c2 8904   ZZcz 9187   QQcq 9553   mod cmo 10253

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4099  ax-pow 4152  ax-pr 4186  ax-un 4410  ax-setind 4513  ax-cnex 7840  ax-resscn 7841  ax-1cn 7842  ax-1re 7843  ax-icn 7844  ax-addcl 7845  ax-addrcl 7846  ax-mulcl 7847  ax-mulrcl 7848  ax-addcom 7849  ax-mulcom 7850  ax-addass 7851  ax-mulass 7852  ax-distr 7853  ax-i2m1 7854  ax-0lt1 7855  ax-1rid 7856  ax-0id 7857  ax-rnegex 7858  ax-precex 7859  ax-cnre 7860  ax-pre-ltirr 7861  ax-pre-ltwlin 7862  ax-pre-lttrn 7863  ax-pre-apti 7864  ax-pre-ltadd 7865  ax-pre-mulgt0 7866  ax-pre-mulext 7867  ax-arch 7868

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2296  df-ne 2336  df-nel 2431  df-ral 2448  df-rex 2449  df-reu 2450  df-rmo 2451  df-rab 2452  df-v 2727  df-sbc 2951  df-csb 3045  df-dif 3117  df-un 3119  df-in 3121  df-ss 3128  df-pw 3560  df-sn 3581  df-pr 3582  df-op 3584  df-uni 3789  df-int 3824  df-iun 3867  df-br 3982  df-opab 4043  df-mpt 4044  df-id 4270  df-po 4273  df-iso 4274  df-xp 4609  df-rel 4610  df-cnv 4611  df-co 4612  df-dm 4613  df-rn 4614  df-res 4615  df-ima 4616  df-iota 5152  df-fun 5189  df-fn 5190  df-f 5191  df-fv 5195  df-riota 5797  df-ov 5844  df-oprab 5845  df-mpo 5846  df-1st 6105  df-2nd 6106  df-pnf 7931  df-mnf 7932  df-xr 7933  df-ltxr 7934  df-le 7935  df-sub 8067  df-neg 8068  df-reap 8469  df-ap 8476  df-div 8565  df-inn 8854  df-2 8912  df-n0 9111  df-z 9188  df-q 9554  df-rp 9586  df-fl 10201  df-mod 10254

This theorem is referenced by:  4sqlem7  12310  4sqlem8  12311  4sqlem9  12312  4sqlem10  12313  2sqlem8a  13558  2sqlem8  13559