Theorem 3dvdsdec 11905

Description: A decimal number is divisible by three iff the sum of its two "digits" is divisible by three. The term "digits" in its narrow sense is only correct if 𝐴 and 𝐵 actually are digits (i.e. nonnegative integers less than 10). However, this theorem holds for arbitrary nonnegative integers 𝐴 and 𝐵, especially if 𝐴 is itself a decimal number, e.g., 𝐴 = ;𝐶𝐷. (Contributed by AV, 14-Jun-2021.) (Revised by AV, 8-Sep-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
3dvdsdec.a	⊢ 𝐴 ∈ ℕ0
3dvdsdec.b	⊢ 𝐵 ∈ ℕ0

Assertion

Ref	Expression
3dvdsdec	⊢ (3 ∥ ;𝐴𝐵 ↔ 3 ∥ (𝐴 + 𝐵))

Proof of Theorem 3dvdsdec

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dfdec10 9418	. . . 4 ⊢ ;𝐴𝐵 = ((;10 · 𝐴) + 𝐵)
2		9p1e10 9417	. . . . . . . 8 ⊢ (9 + 1) = ;10
3	2	eqcomi 2193	. . . . . . 7 ⊢ ;10 = (9 + 1)
4	3	oveq1i 5907	. . . . . 6 ⊢ (;10 · 𝐴) = ((9 + 1) · 𝐴)
5		9cn 9038	. . . . . . 7 ⊢ 9 ∈ ℂ
6		ax-1cn 7935	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℂ
7		3dvdsdec.a	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐴 ∈ ℕ0
8	7	nn0cni 9219	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 ∈ ℂ
9	5, 6, 8	adddiri 7999	. . . . . 6 ⊢ ((9 + 1) · 𝐴) = ((9 · 𝐴) + (1 · 𝐴))
10	8	mullidi 7991	. . . . . . 7 ⊢ (1 · 𝐴) = 𝐴
11	10	oveq2i 5908	. . . . . 6 ⊢ ((9 · 𝐴) + (1 · 𝐴)) = ((9 · 𝐴) + 𝐴)
12	4, 9, 11	3eqtri 2214	. . . . 5 ⊢ (;10 · 𝐴) = ((9 · 𝐴) + 𝐴)
13	12	oveq1i 5907	. . . 4 ⊢ ((;10 · 𝐴) + 𝐵) = (((9 · 𝐴) + 𝐴) + 𝐵)
14	5, 8	mulcli 7993	. . . . 5 ⊢ (9 · 𝐴) ∈ ℂ
15		3dvdsdec.b	. . . . . 6 ⊢ 𝐵 ∈ ℕ0
16	15	nn0cni 9219	. . . . 5 ⊢ 𝐵 ∈ ℂ
17	14, 8, 16	addassi 7996	. . . 4 ⊢ (((9 · 𝐴) + 𝐴) + 𝐵) = ((9 · 𝐴) + (𝐴 + 𝐵))
18	1, 13, 17	3eqtri 2214	. . 3 ⊢ ;𝐴𝐵 = ((9 · 𝐴) + (𝐴 + 𝐵))
19	18	breq2i 4026	. 2 ⊢ (3 ∥ ;𝐴𝐵 ↔ 3 ∥ ((9 · 𝐴) + (𝐴 + 𝐵)))
20		3z 9313	. . 3 ⊢ 3 ∈ ℤ
21	7	nn0zi 9306	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ ℤ
22	15	nn0zi 9306	. . . 4 ⊢ 𝐵 ∈ ℤ
23		zaddcl 9324	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℤ)
24	21, 22, 23	mp2an 426	. . 3 ⊢ (𝐴 + 𝐵) ∈ ℤ
25		9nn 9118	. . . . . 6 ⊢ 9 ∈ ℕ
26	25	nnzi 9305	. . . . 5 ⊢ 9 ∈ ℤ
27		zmulcl 9337	. . . . 5 ⊢ ((9 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (9 · 𝐴) ∈ ℤ)
28	26, 21, 27	mp2an 426	. . . 4 ⊢ (9 · 𝐴) ∈ ℤ
29		zmulcl 9337	. . . . . . 7 ⊢ ((3 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (3 · 𝐴) ∈ ℤ)
30	20, 21, 29	mp2an 426	. . . . . 6 ⊢ (3 · 𝐴) ∈ ℤ
31		dvdsmul1 11855	. . . . . 6 ⊢ ((3 ∈ ℤ ∧ (3 · 𝐴) ∈ ℤ) → 3 ∥ (3 · (3 · 𝐴)))
32	20, 30, 31	mp2an 426	. . . . 5 ⊢ 3 ∥ (3 · (3 · 𝐴))
33		3t3e9 9107	. . . . . . . 8 ⊢ (3 · 3) = 9
34	33	eqcomi 2193	. . . . . . 7 ⊢ 9 = (3 · 3)
35	34	oveq1i 5907	. . . . . 6 ⊢ (9 · 𝐴) = ((3 · 3) · 𝐴)
36		3cn 9025	. . . . . . 7 ⊢ 3 ∈ ℂ
37	36, 36, 8	mulassi 7997	. . . . . 6 ⊢ ((3 · 3) · 𝐴) = (3 · (3 · 𝐴))
38	35, 37	eqtri 2210	. . . . 5 ⊢ (9 · 𝐴) = (3 · (3 · 𝐴))
39	32, 38	breqtrri 4045	. . . 4 ⊢ 3 ∥ (9 · 𝐴)
40	28, 39	pm3.2i 272	. . 3 ⊢ ((9 · 𝐴) ∈ ℤ ∧ 3 ∥ (9 · 𝐴))
41		dvdsadd2b 11882	. . 3 ⊢ ((3 ∈ ℤ ∧ (𝐴 + 𝐵) ∈ ℤ ∧ ((9 · 𝐴) ∈ ℤ ∧ 3 ∥ (9 · 𝐴))) → (3 ∥ (𝐴 + 𝐵) ↔ 3 ∥ ((9 · 𝐴) + (𝐴 + 𝐵))))
42	20, 24, 40, 41	mp3an 1348	. 2 ⊢ (3 ∥ (𝐴 + 𝐵) ↔ 3 ∥ ((9 · 𝐴) + (𝐴 + 𝐵)))
43	19, 42	bitr4i 187	1 ⊢ (3 ∥ ;𝐴𝐵 ↔ 3 ∥ (𝐴 + 𝐵))

Syntax hints:   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∈ wcel 2160   class class class wbr 4018  (class class class)co 5897  0cc0 7842  1c1 7843   + caddc 7845   · cmul 7847  3c3 9002  9c9 9008  ℕ₀cn0 9207  ℤcz 9284  ;cdc 9415   ∥ cdvds 11829

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-sep 4136  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-cnex 7933  ax-resscn 7934  ax-1cn 7935  ax-1re 7936  ax-icn 7937  ax-addcl 7938  ax-addrcl 7939  ax-mulcl 7940  ax-mulrcl 7941  ax-addcom 7942  ax-mulcom 7943  ax-addass 7944  ax-mulass 7945  ax-distr 7946  ax-i2m1 7947  ax-0lt1 7948  ax-1rid 7949  ax-0id 7950  ax-rnegex 7951  ax-cnre 7953  ax-pre-ltirr 7954  ax-pre-ltwlin 7955  ax-pre-lttrn 7956  ax-pre-ltadd 7958

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-nel 2456  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-br 4019  df-opab 4080  df-id 4311  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fv 5243  df-riota 5852  df-ov 5900  df-oprab 5901  df-mpo 5902  df-pnf 8025  df-mnf 8026  df-xr 8027  df-ltxr 8028  df-le 8029  df-sub 8161  df-neg 8162  df-inn 8951  df-2 9009  df-3 9010  df-4 9011  df-5 9012  df-6 9013  df-7 9014  df-8 9015  df-9 9016  df-n0 9208  df-z 9285  df-dec 9416  df-dvds 11830

This theorem is referenced by: (None)