Theorem modaddmodlo 10344

Description: The sum of an integer modulo a positive integer and another integer equals the sum of the two integers modulo the positive integer if the other integer is in the lower part of the range between 0 and the positive integer. (Contributed by AV, 30-Oct-2018.)

Assertion

Ref	Expression
modaddmodlo	|- ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) -> ( B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) = ( ( B + A ) mod M ) ) )

Proof of Theorem modaddmodlo

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfzoelz 10103	. . . . . . 7 |- ( B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) -> B e. ZZ )
2	1	adantl 275	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> B e. ZZ )
3		zq 9585	. . . . . 6 |- ( B e. ZZ -> B e. QQ )
4	2, 3	syl 14	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> B e. QQ )
5		zmodcl 10300	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) -> ( A mod M ) e. NN0 )
6	5	adantr 274	. . . . . . 7 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. NN0 )
7	6	nn0zd 9332	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. ZZ )
8		zq 9585	. . . . . 6 |- ( ( A mod M ) e. ZZ -> ( A mod M ) e. QQ )
9	7, 8	syl 14	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. QQ )
10		qaddcl 9594	. . . . 5 |- ( ( B e. QQ /\ ( A mod M ) e. QQ ) -> ( B + ( A mod M ) ) e. QQ )
11	4, 9, 10	syl2anc 409	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) e. QQ )
12		simplr 525	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> M e. NN )
13		nnq 9592	. . . . 5 |- ( M e. NN -> M e. QQ )
14	12, 13	syl 14	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> M e. QQ )
15	2	zred 9334	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> B e. RR )
16	6	nn0red 9189	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. RR )
17		elfzole1 10111	. . . . . 6 |- ( B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) -> 0 <_ B )
18	17	adantl 275	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 <_ B )
19	6	nn0ge0d 9191	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 <_ ( A mod M ) )
20	15, 16, 18, 19	addge0d 8441	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 <_ ( B + ( A mod M ) ) )
21		elfzolt2 10112	. . . . . 6 |- ( B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) -> B < ( M - ( A mod M ) ) )
22	21	adantl 275	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> B < ( M - ( A mod M ) ) )
23	12	nnred 8891	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> M e. RR )
24	15, 16, 23	ltaddsubd 8464	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( ( B + ( A mod M ) ) < M <-> B < ( M - ( A mod M ) ) ) )
25	22, 24	mpbird 166	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) < M )
26		modqid 10305	. . . 4 |- ( ( ( ( B + ( A mod M ) ) e. QQ /\ M e. QQ ) /\ ( 0 <_ ( B + ( A mod M ) ) /\ ( B + ( A mod M ) ) < M ) ) -> ( ( B + ( A mod M ) ) mod M ) = ( B + ( A mod M ) ) )
27	11, 14, 20, 25, 26	syl22anc 1234	. . 3 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( ( B + ( A mod M ) ) mod M ) = ( B + ( A mod M ) ) )
28		zq 9585	. . . . 5 |- ( A e. ZZ -> A e. QQ )
29	28	ad2antrr 485	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> A e. QQ )
30	12	nngt0d 8922	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 < M )
31		modqadd2mod 10330	. . . 4 |- ( ( ( A e. QQ /\ B e. QQ ) /\ ( M e. QQ /\ 0 < M ) ) -> ( ( B + ( A mod M ) ) mod M ) = ( ( B + A ) mod M ) )
32	29, 4, 14, 30, 31	syl22anc 1234	. . 3 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( ( B + ( A mod M ) ) mod M ) = ( ( B + A ) mod M ) )
33	27, 32	eqtr3d 2205	. 2 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) = ( ( B + A ) mod M ) )
34	33	ex 114	1 |- ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) -> ( B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) = ( ( B + A ) mod M ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1348   e. wcel 2141   class class class wbr 3989  (class class class)co 5853   0cc0 7774   + caddc 7777   < clt 7954   <_ cle 7955   - cmin 8090   NNcn 8878   NN0cn0 9135   ZZcz 9212   QQcq 9578  ..^cfzo 10098   mod cmo 10278

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4107  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-fv 5206  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-q 9579  df-rp 9611  df-fz 9966  df-fzo 10099  df-fl 10226  df-mod 10279

This theorem is referenced by: (None)