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Theorem bitscmp 12142
Description: The bit complement of  N is  -u N  -  1. (Thus, by bitsfi 12141, all negative numbers have cofinite bits representations.) (Contributed by Mario Carneiro, 5-Sep-2016.)
Assertion
Ref Expression
bitscmp  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( NN0  \  (bits `  N
) )  =  (bits `  ( -u N  - 
1 ) ) )

Proof of Theorem bitscmp
Dummy variable  m is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 bitsval2 12128 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( m  e.  (bits `  N )  <->  -.  2  ||  ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
2 2z 9373 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  ZZ
32a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
2  e.  ZZ )
4 simpl 109 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  N  e.  ZZ )
5 2nn 9171 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  NN
65a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
2  e.  NN )
7 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  m  e.  NN0 )
86, 7nnexpcld 10806 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ m
)  e.  NN )
9 znq 9717 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  ( 2 ^ m
)  e.  NN )  ->  ( N  / 
( 2 ^ m
) )  e.  QQ )
104, 8, 9syl2anc 411 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( N  /  (
2 ^ m ) )  e.  QQ )
1110flqcld 10386 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  ZZ )
12 dvdsnegb 11992 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  e.  ZZ  /\  ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  ZZ )  -> 
( 2  ||  ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  <->  2  ||  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
133, 11, 12syl2anc 411 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2  ||  ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  <->  2  ||  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
1413notbid 668 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -.  2  ||  ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <->  -.  2  ||  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) ) )
1511znegcld 9469 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  ZZ )
16 oddm1even 12059 . . . . . . . . 9  |-  ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  ZZ  ->  ( -.  2  ||  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  <->  2  ||  ( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 ) ) )
1715, 16syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -.  2  ||  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <->  2  ||  ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 ) ) )
18 flqltp1 10388 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  /  ( 2 ^ m ) )  e.  QQ  ->  ( N  /  ( 2 ^ m ) )  < 
( ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  +  1 ) )
1910, 18syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( N  /  (
2 ^ m ) )  <  ( ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  +  1 ) )
204zred 9467 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  N  e.  RR )
2120, 8nndivred 9059 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( N  /  (
2 ^ m ) )  e.  RR )
2211zred 9467 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  RR )
23 1red 8060 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
1  e.  RR )
2422, 23readdcld 8075 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  +  1 )  e.  RR )
2521, 24ltnegd 8569 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( N  / 
( 2 ^ m
) )  <  (
( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  +  1 )  <->  -u ( ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  +  1 )  <  -u ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) )
2619, 25mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  +  1 )  <  -u ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )
2722recnd 8074 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  CC )
2823recnd 8074 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
1  e.  CC )
2927, 28negdi2d 8370 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  +  1 )  =  ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 ) )
3020recnd 8074 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  N  e.  CC )
318nncnd 9023 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ m
)  e.  CC )
328nnap0d 9055 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ m
) #  0 )
3330, 31, 32divnegapd 8849 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( N  /  (
2 ^ m ) )  =  ( -u N  /  ( 2 ^ m ) ) )
3426, 29, 333brtr3d 4065 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  <  ( -u N  /  ( 2 ^ m ) ) )
35 1zzd 9372 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
1  e.  ZZ )
3615, 35zsubcld 9472 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  e.  ZZ )
3736zred 9467 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  e.  RR )
3820renegcld 8425 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u N  e.  RR )
398nnrpd 9788 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ m
)  e.  RR+ )
4037, 38, 39ltmuldivd 9838 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  x.  ( 2 ^ m
) )  <  -u N  <->  (
-u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  <  ( -u N  /  ( 2 ^ m ) ) ) )
4134, 40mpbird 167 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  x.  (
2 ^ m ) )  <  -u N
)
428nnzd 9466 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ m
)  e.  ZZ )
4336, 42zmulcld 9473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  x.  (
2 ^ m ) )  e.  ZZ )
444znegcld 9469 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u N  e.  ZZ )
45 zltlem1 9402 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  x.  (
2 ^ m ) )  e.  ZZ  /\  -u N  e.  ZZ )  ->  ( ( (
-u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  x.  ( 2 ^ m ) )  <  -u N  <->  ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  x.  ( 2 ^ m
) )  <_  ( -u N  -  1 ) ) )
4643, 44, 45syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  x.  ( 2 ^ m
) )  <  -u N  <->  ( ( -u ( |_
`  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  x.  (
2 ^ m ) )  <_  ( -u N  -  1 ) ) )
4741, 46mpbid 147 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  x.  (
2 ^ m ) )  <_  ( -u N  -  1 ) )
4838, 23resubcld 8426 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u N  -  1 )  e.  RR )
4937, 48, 39lemuldivd 9840 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  x.  ( 2 ^ m
) )  <_  ( -u N  -  1 )  <-> 
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  <_  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) )
5047, 49mpbid 147 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  <_  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) )
51 flqle 10387 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( N  /  ( 2 ^ m ) )  e.  QQ  ->  ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  <_ 
( N  /  (
2 ^ m ) ) )
5210, 51syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <_  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )
5322, 21lenegd 8570 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  <_  ( N  /  ( 2 ^ m ) )  <->  -u ( N  /  ( 2 ^ m ) )  <_  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
5452, 53mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( N  /  (
2 ^ m ) )  <_  -u ( |_
`  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )
5533, 54eqbrtrrd 4058 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u N  /  (
2 ^ m ) )  <_  -u ( |_
`  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )
5622renegcld 8425 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  RR )
5738, 56, 39ledivmuld 9844 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u N  /  ( 2 ^ m ) )  <_  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <->  -u N  <_  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) ) )
5855, 57mpbid 147 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u N  <_  ( (
2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) )
5942, 15zmulcld 9473 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )  e.  ZZ )
60 zlem1lt 9401 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
-u N  e.  ZZ  /\  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )  e.  ZZ )  -> 
( -u N  <_  (
( 2 ^ m
)  x.  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )  <-> 
( -u N  -  1 )  <  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) ) )
6144, 59, 60syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u N  <_  (
( 2 ^ m
)  x.  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )  <-> 
( -u N  -  1 )  <  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) ) )
6258, 61mpbid 147 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u N  -  1 )  <  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) )
6348, 56, 39ltdivmuld 9842 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) )  <  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <-> 
( -u N  -  1 )  <  ( ( 2 ^ m )  x.  -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) ) ) ) )
6462, 63mpbird 167 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  <  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )
6527negcld 8343 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  ->  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  e.  CC )
6665, 28npcand 8360 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  +  1 )  =  -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) ) )
6764, 66breqtrrd 4062 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  <  (
( -u ( |_ `  ( N  /  (
2 ^ m ) ) )  -  1 )  +  1 ) )
6844, 35zsubcld 9472 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -u N  -  1 )  e.  ZZ )
69 znq 9717 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( -u N  - 
1 )  e.  ZZ  /\  ( 2 ^ m
)  e.  NN )  ->  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) )  e.  QQ )
7068, 8, 69syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  e.  QQ )
71 flqbi 10399 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  e.  QQ  /\  ( -u ( |_
`  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  e.  ZZ )  ->  ( ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) )  =  ( -u ( |_ `  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  <->  ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  <_ 
( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  /\  (
( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) )  <  ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  +  1 ) ) ) )
7270, 36, 71syl2anc 411 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( ( |_ `  ( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) ) )  =  ( -u ( |_
`  ( N  / 
( 2 ^ m
) ) )  - 
1 )  <->  ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  <_ 
( ( -u N  -  1 )  / 
( 2 ^ m
) )  /\  (
( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) )  <  ( ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 )  +  1 ) ) ) )
7350, 67, 72mpbir2and 946 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( |_ `  (
( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) )  =  ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 ) )
7473breq2d 4046 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( 2  ||  ( |_ `  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) )  <->  2  ||  ( -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  -  1 ) ) )
7517, 74bitr4d 191 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -.  2  ||  -u ( |_ `  ( N  /  ( 2 ^ m ) ) )  <->  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
761, 14, 753bitrd 214 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( m  e.  (bits `  N )  <->  2  ||  ( |_ `  ( (
-u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
7776notbid 668 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0 )  -> 
( -.  m  e.  (bits `  N )  <->  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
7877pm5.32da 452 . . . 4  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
( m  e.  NN0  /\ 
-.  m  e.  (bits `  N ) )  <->  ( m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_ `  (
( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) ) )
79 znegcl 9376 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ZZ  ->  -u N  e.  ZZ )
80 1zzd 9372 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ZZ  ->  1  e.  ZZ )
8179, 80zsubcld 9472 . . . . 5  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( -u N  -  1 )  e.  ZZ )
8281biantrurd 305 . . . 4  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
( m  e.  NN0  /\ 
-.  2  ||  ( |_ `  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) )  <->  ( ( -u N  -  1 )  e.  ZZ  /\  (
m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) ) ) )
8378, 82bitrd 188 . . 3  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
( m  e.  NN0  /\ 
-.  m  e.  (bits `  N ) )  <->  ( ( -u N  -  1 )  e.  ZZ  /\  (
m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) ) ) )
84 eldif 3166 . . 3  |-  ( m  e.  ( NN0  \  (bits `  N ) )  <->  ( m  e.  NN0  /\  -.  m  e.  (bits `  N )
) )
85 bitsval 12127 . . . 4  |-  ( m  e.  (bits `  ( -u N  -  1 ) )  <->  ( ( -u N  -  1 )  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_ `  (
( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) )
86 3anass 984 . . . 4  |-  ( ( ( -u N  - 
1 )  e.  ZZ  /\  m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) )  <->  ( ( -u N  -  1 )  e.  ZZ  /\  (
m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) ) )
8785, 86bitri 184 . . 3  |-  ( m  e.  (bits `  ( -u N  -  1 ) )  <->  ( ( -u N  -  1 )  e.  ZZ  /\  (
m  e.  NN0  /\  -.  2  ||  ( |_
`  ( ( -u N  -  1 )  /  ( 2 ^ m ) ) ) ) ) )
8883, 84, 873bitr4g 223 . 2  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
m  e.  ( NN0  \  (bits `  N )
)  <->  m  e.  (bits `  ( -u N  - 
1 ) ) ) )
8988eqrdv 2194 1  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( NN0  \  (bits `  N
) )  =  (bits `  ( -u N  - 
1 ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    /\ w3a 980    = wceq 1364    e. wcel 2167    \ cdif 3154   class class class wbr 4034   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   1c1 7899    + caddc 7901    x. cmul 7903    < clt 8080    <_ cle 8081    - cmin 8216   -ucneg 8217    / cdiv 8718   NNcn 9009   2c2 9060   NN0cn0 9268   ZZcz 9345   QQcq 9712   |_cfl 10377   ^cexp 10649    || cdvds 11971  bitscbits 12124
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7989  ax-resscn 7990  ax-1cn 7991  ax-1re 7992  ax-icn 7993  ax-addcl 7994  ax-addrcl 7995  ax-mulcl 7996  ax-mulrcl 7997  ax-addcom 7998  ax-mulcom 7999  ax-addass 8000  ax-mulass 8001  ax-distr 8002  ax-i2m1 8003  ax-0lt1 8004  ax-1rid 8005  ax-0id 8006  ax-rnegex 8007  ax-precex 8008  ax-cnre 8009  ax-pre-ltirr 8010  ax-pre-ltwlin 8011  ax-pre-lttrn 8012  ax-pre-apti 8013  ax-pre-ltadd 8014  ax-pre-mulgt0 8015  ax-pre-mulext 8016  ax-arch 8017
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-xor 1387  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pnf 8082  df-mnf 8083  df-xr 8084  df-ltxr 8085  df-le 8086  df-sub 8218  df-neg 8219  df-reap 8621  df-ap 8628  df-div 8719  df-inn 9010  df-2 9068  df-n0 9269  df-z 9346  df-uz 9621  df-q 9713  df-rp 9748  df-fl 10379  df-seqfrec 10559  df-exp 10650  df-dvds 11972  df-bits 12125
This theorem is referenced by:  m1bits  12144
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