Theorem addmodid 10307

Description: The sum of a positive integer and a nonnegative integer less than the positive integer is equal to the nonnegative integer modulo the positive integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 30-Oct-2018.) (Proof shortened by AV, 5-Jul-2020.)

Assertion

Ref	Expression
addmodid	|- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( ( M + A ) mod M ) = A )

Proof of Theorem addmodid

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 988	. . . . . . 7 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> M e. NN )
2	1	nncnd 8871	. . . . . 6 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> M e. CC )
3	2	mulid2d 7917	. . . . 5 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( 1 x. M ) = M )
4	3	eqcomd 2171	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> M = ( 1 x. M ) )
5	4	oveq1d 5857	. . 3 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( M + A ) = ( ( 1 x. M ) + A ) )
6	5	oveq1d 5857	. 2 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( ( M + A ) mod M ) = ( ( ( 1 x. M ) + A ) mod M ) )
7		1zzd 9218	. . 3 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> 1 e. ZZ )
8		nnq 9571	. . . 4 |- ( M e. NN -> M e. QQ )
9	8	3ad2ant2 1009	. . 3 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> M e. QQ )
10		simp1 987	. . . . 5 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A e. NN0 )
11	10	nn0zd 9311	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A e. ZZ )
12		zq 9564	. . . 4 |- ( A e. ZZ -> A e. QQ )
13	11, 12	syl 14	. . 3 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A e. QQ )
14		nn0re 9123	. . . . 5 |- ( A e. NN0 -> A e. RR )
15	14	3ad2ant1 1008	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A e. RR )
16	10	nn0ge0d 9170	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> 0 <_ A )
17		simp3 989	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A < M )
18		0re 7899	. . . . 5 |- 0 e. RR
19		nnre 8864	. . . . . . 7 |- ( M e. NN -> M e. RR )
20	19	rexrd 7948	. . . . . 6 |- ( M e. NN -> M e. RR* )
21	20	3ad2ant2 1009	. . . . 5 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> M e. RR* )
22		elico2 9873	. . . . 5 |- ( ( 0 e. RR /\ M e. RR* ) -> ( A e. ( 0 [,) M ) <-> ( A e. RR /\ 0 <_ A /\ A < M ) ) )
23	18, 21, 22	sylancr 411	. . . 4 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( A e. ( 0 [,) M ) <-> ( A e. RR /\ 0 <_ A /\ A < M ) ) )
24	15, 16, 17, 23	mpbir3and 1170	. . 3 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> A e. ( 0 [,) M ) )
25		mulqaddmodid 10299	. . 3 |- ( ( ( 1 e. ZZ /\ M e. QQ ) /\ ( A e. QQ /\ A e. ( 0 [,) M ) ) ) -> ( ( ( 1 x. M ) + A ) mod M ) = A )
26	7, 9, 13, 24, 25	syl22anc 1229	. 2 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( ( ( 1 x. M ) + A ) mod M ) = A )
27	6, 26	eqtrd 2198	1 |- ( ( A e. NN0 /\ M e. NN /\ A < M ) -> ( ( M + A ) mod M ) = A )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 104   /\ w3a 968   = wceq 1343   e. wcel 2136   class class class wbr 3982  (class class class)co 5842   RRcr 7752   0cc0 7753   1c1 7754   + caddc 7756   x. cmul 7758   RR*cxr 7932   < clt 7933   <_ cle 7934   NNcn 8857   NN0cn0 9114   ZZcz 9191   QQcq 9557   [,)cico 9826   mod cmo 10257

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 4100  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872

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 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-n0 9115  df-z 9192  df-q 9558  df-rp 9590  df-ico 9830  df-fl 10205  df-mod 10258

This theorem is referenced by:  addmodidr  10308