Theorem modaddmodlo 10161

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 9924	. . . . . . 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 9418	. . . . . 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 10117	. . . . . . . 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 9171	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. ZZ )
8		zq 9418	. . . . . 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 9427	. . . . 5 |- ( ( B e. QQ /\ ( A mod M ) e. QQ ) -> ( B + ( A mod M ) ) e. QQ )
11	4, 9, 10	syl2anc 408	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( B + ( A mod M ) ) e. QQ )
12		simplr 519	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> M e. NN )
13		nnq 9425	. . . . 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 9173	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> B e. RR )
16	6	nn0red 9031	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> ( A mod M ) e. RR )
17		elfzole1 9932	. . . . . 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 9033	. . . . 5 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 <_ ( A mod M ) )
20	15, 16, 18, 19	addge0d 8284	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 <_ ( B + ( A mod M ) ) )
21		elfzolt2 9933	. . . . . 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 8733	. . . . . 6 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> M e. RR )
24	15, 16, 23	ltaddsubd 8307	. . . . 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 10122	. . . 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 1217	. . 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 9418	. . . . 5 |- ( A e. ZZ -> A e. QQ )
29	28	ad2antrr 479	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> A e. QQ )
30	12	nngt0d 8764	. . . 4 |- ( ( ( A e. ZZ /\ M e. NN ) /\ B e. ( 0..^ ( M - ( A mod M ) ) ) ) -> 0 < M )
31		modqadd2mod 10147	. . . 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 1217	. . 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 2174	. 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 1331   e. wcel 1480   class class class wbr 3929  (class class class)co 5774   0cc0 7620   + caddc 7623   < clt 7800   <_ cle 7801   - cmin 7933   NNcn 8720   NN0cn0 8977   ZZcz 9054   QQcq 9411  ..^cfzo 9919   mod cmo 10095

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 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-sep 4046  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-fv 5131  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-q 9412  df-rp 9442  df-fz 9791  df-fzo 9920  df-fl 10043  df-mod 10096

This theorem is referenced by: (None)