Theorem bitsmod 12578

Description: Truncating the bit sequence after some 𝑀 is equivalent to reducing the argument mod 2↑𝑀. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Sep-2016.)

Assertion

Ref	Expression
bitsmod	⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) = ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)))

Proof of Theorem bitsmod

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpl 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℤ)
2		2nn 9348	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℕ
3	2	a1i 9	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ)
4		simpr 110	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
5	3, 4	nnexpcld 11001	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (2↑𝑀) ∈ ℕ)
6	1, 5	zmodcld 10651	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℕ0)
7	6	nn0zd 9643	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
8	7	biantrurd 305	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))))
9	1	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
10		simplr 529	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
11		bitsval2 12566	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥)))))
12	9, 10, 11	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥)))))
13		simpr 110	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 < 𝑀)
14	13	biantrud 304	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀)))
15		2z 9550	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℤ
16	15	a1i 9	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℤ)
17	2	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℕ)
18	17, 10	nnexpcld 11001	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℕ)
19		znq 9901	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ∈ ℕ) → (𝑁 / (2↑𝑥)) ∈ ℚ)
20	9, 18, 19	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 / (2↑𝑥)) ∈ ℚ)
21	20	flqcld 10581	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ∈ ℤ)
22	7	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
23		znq 9901	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ∈ ℕ) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℚ)
24	22, 18, 23	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℚ)
25	24	flqcld 10581	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℤ)
26	18	nnzd 9644	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℤ)
27	26, 16	zmulcld 9651	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∈ ℤ)
28	5	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℕ)
29	28	nnzd 9644	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℤ)
30	9, 22	zsubcld 9650	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ)
31		2cnd 9259	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℂ)
32	31, 10	expp1d 10980	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑(𝑥 + 1)) = ((2↑𝑥) · 2))
33		1nn0 9461	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ 1 ∈ ℕ0
34	33	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 1 ∈ ℕ0)
35	10, 34	nn0addcld 9502	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ∈ ℕ0)
36	35	nn0zd 9643	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ∈ ℤ)
37		simplr 529	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
38	37	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
39	38	nn0zd 9643	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
40		nn0ltp1le 9585	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑥 < 𝑀 ↔ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
41	10, 38, 40	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 < 𝑀 ↔ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
42	13, 41	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ≤ 𝑀)
43		eluz2 9804	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘(𝑥 + 1)) ↔ ((𝑥 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
44	36, 39, 42, 43	syl3anbrc 1208	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘(𝑥 + 1)))
45		dvdsexp 12483	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑥 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘(𝑥 + 1))) → (2↑(𝑥 + 1)) ∥ (2↑𝑀))
46	16, 35, 44, 45	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑(𝑥 + 1)) ∥ (2↑𝑀))
47	32, 46	eqbrtrrd 4117	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (2↑𝑀))
48		zq 9903	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℚ)
49	9, 48	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℚ)
50		nnq 9910	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((2↑𝑀) ∈ ℕ → (2↑𝑀) ∈ ℚ)
51	28, 50	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℚ)
52	28	nngt0d 9230	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 0 < (2↑𝑀))
53		modqdifz 10642	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℚ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℚ ∧ 0 < (2↑𝑀)) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
54	49, 51, 52, 53	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
55	28	nnne0d 9231	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ≠ 0)
56		dvdsval2 12412	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((2↑𝑀) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑀) ≠ 0 ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ))
57	29, 55, 30, 56	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ))
58	54, 57	mpbird 167	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
59	27, 29, 30, 47, 58	dvdstrd 12452	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
60	30	zcnd 9646	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℂ)
61	18	nncnd 9200	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℂ)
62	18	nnap0d 9232	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) # 0)
63	60, 61, 62	divcanap2d 9015	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) = (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
64	59, 63	breqtrrd 4121	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
65	10	nn0zd 9643	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℤ)
66	10	nn0red 9499	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℝ)
67	38	nn0red 9499	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℝ)
68	66, 67, 13	ltled 8341	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ≤ 𝑀)
69		eluz2 9804	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑥) ↔ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≤ 𝑀))
70	65, 39, 68, 69	syl3anbrc 1208	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑥))
71		dvdsexp 12483	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑥)) → (2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀))
72	16, 10, 70, 71	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀))
73	26, 29, 30, 72, 58	dvdstrd 12452	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
74	18	nnne0d 9231	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ≠ 0)
75		dvdsval2 12412	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((2↑𝑥) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ))
76	26, 74, 30, 75	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ))
77	73, 76	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ)
78		dvdscmulr 12442	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ ∧ ((2↑𝑥) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ≠ 0)) → (((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
79	16, 77, 26, 74, 78	syl112anc 1278	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
80	64, 79	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))
81	25	zcnd 9646	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℂ)
82	77	zcnd 9646	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℂ)
83	22	zcnd 9646	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℂ)
84	9	zcnd 9646	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
85	83, 84	pncan3d 8536	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) = 𝑁)
86	85	oveq1d 6043	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) / (2↑𝑥)) = (𝑁 / (2↑𝑥)))
87	83, 60, 61, 62	divdirapd 9052	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) / (2↑𝑥)) = (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
88	86, 87	eqtr3d 2266	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 / (2↑𝑥)) = (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
89	88	fveq2d 5652	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) = (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))))
90		flqaddz 10601	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℚ ∧ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ) → (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
91	24, 77, 90	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
92	89, 91	eqtrd 2264	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
93	81, 82, 92	mvrladdd 8589	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) = ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))
94	80, 93	breqtrrd 4121	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
95		dvdssub2 12457	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((2 ∈ ℤ ∧ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ∈ ℤ ∧ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℤ) ∧ 2 ∥ ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))) → (2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
96	16, 21, 25, 94, 95	syl31anc 1277	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
97	96	notbid 673	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
98	12, 14, 97	3bitr3d 218	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
99		simpr 110	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ¬ 𝑥 < 𝑀)
100	99	intnand 939	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ¬ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))
101		z0even 12533	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∥ 0
102	1	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
103	102, 48	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℚ)
104	5	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℕ)
105	104, 50	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℚ)
106		2rp 9936	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 2 ∈ ℝ+
107	106	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℝ+)
108	37	nn0zd 9643	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℤ)
109	108	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
110	107, 109	rpexpcld 11003	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℝ+)
111	110	rpgt0d 9977	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 0 < (2↑𝑀))
112	103, 105, 111	modqcld 10634	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℚ)
113		qre 9902	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℚ → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℝ)
114	112, 113	syl 14	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℝ)
115		simplr 529	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
116	115	nn0zd 9643	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℤ)
117	107, 116	rpexpcld 11003	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℝ+)
118	6	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℕ0)
119	118	nn0ge0d 9501	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 0 ≤ (𝑁 mod (2↑𝑀)))
120	114, 117, 119	divge0d 10015	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))
121	110	rpred 9974	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℝ)
122	117	rpred 9974	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℝ)
123		modqlt 10639	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑁 ∈ ℚ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℚ ∧ 0 < (2↑𝑀)) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑀))
124	103, 105, 111, 123	syl3anc 1274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑀))
125	107	rpred 9974	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℝ)
126		1le2 9395	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 1 ≤ 2
127	126	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 1 ≤ 2)
128	109	zred 9645	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℝ)
129	115	nn0red 9499	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℝ)
130	128, 129, 99	nltled 8343	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ≤ 𝑥)
131		eluz2 9804	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ 𝑥))
132	109, 116, 130, 131	syl3anbrc 1208	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
133	125, 127, 132	leexp2ad 11008	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ≤ (2↑𝑥))
134	114, 121, 122, 124, 133	ltletrd 8646	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑥))
135	117	rpcnd 9976	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℂ)
136	135	mulridd 8239	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 1) = (2↑𝑥))
137	134, 136	breqtrrd 4121	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < ((2↑𝑥) · 1))
138		1red 8237	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 1 ∈ ℝ)
139	114, 138, 117	ltdivmuld 10026	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < 1 ↔ (𝑁 mod (2↑𝑀)) < ((2↑𝑥) · 1)))
140	137, 139	mpbird 167	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < 1)
141		1e0p1 9695	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 1 = (0 + 1)
142	140, 141	breqtrdi 4134	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))
143	7	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
144	2	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℕ)
145	144, 115	nnexpcld 11001	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℕ)
146	143, 145, 23	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℚ)
147		0z 9533	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 ∈ ℤ
148		flqbi 10594	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0 ↔ (0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∧ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))))
149	146, 147, 148	sylancl 413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0 ↔ (0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∧ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))))
150	120, 142, 149	mpbir2and 953	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0)
151	101, 150	breqtrrid 4131	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))
152	151	notnotd 635	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ¬ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))
153	100, 152	2falsed 710	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
154		nn0z 9542	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ0 → 𝑥 ∈ ℤ)
155		zdclt 9600	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → DECID 𝑥 < 𝑀)
156	154, 108, 155	syl2an2 598	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → DECID 𝑥 < 𝑀)
157		exmiddc 844	. . . . . . . . . 10 ⊢ (DECID 𝑥 < 𝑀 → (𝑥 < 𝑀 ∨ ¬ 𝑥 < 𝑀))
158	156, 157	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑥 < 𝑀 ∨ ¬ 𝑥 < 𝑀))
159	98, 153, 158	mpjaodan 806	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
160	108	biantrurd 305	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))))
161	159, 160	bitr3d 190	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))))
162		an12 563	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
163	161, 162	bitrdi 196	. . . . . 6 ⊢ (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
164	163	pm5.32da 452	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))))
165	8, 164	bitr3d 190	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))))
166		3anass 1009	. . . 4 ⊢ (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))))
167		elfzo2 10428	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
168		elnn0uz 9837	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ0 ↔ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘0))
169	168	3anbi1i 1217	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ≥‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
170		3anass 1009	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
171	167, 169, 170	3bitr2i 208	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
172	171	anbi2i 457	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
173		an12 563	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
174	172, 173	bitri 184	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
175	165, 166, 174	3bitr4g 223	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀))))
176		bitsval 12565	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
177		elin 3392	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)))
178	175, 176, 177	3bitr4g 223	. 2 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ 𝑥 ∈ ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀))))
179	178	eqrdv 2229	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) = ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716  DECID wdc 842   ∧ w3a 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2202   ≠ wne 2403   ∩ cin 3200   class class class wbr 4093  ‘cfv 5333  (class class class)co 6028  ℝcr 8074  0cc0 8075  1c1 8076   + caddc 8078   · cmul 8080   < clt 8257   ≤ cle 8258   − cmin 8393   / cdiv 8895  ℕcn 9186  2c2 9237  ℕ₀cn0 9445  ℤcz 9522  ℤ_≥cuz 9798  ℚcq 9896  ℝ⁺crp 9931  ..^cfzo 10420  ⌊cfl 10572   mod cmo 10628  ↑cexp 10844   ∥ cdvds 12409  bitscbits 12562

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-mulrcl 8174  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-precex 8185  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191  ax-pre-mulgt0 8192  ax-pre-mulext 8193  ax-arch 8194

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-pnf 8259  df-mnf 8260  df-xr 8261  df-ltxr 8262  df-le 8263  df-sub 8395  df-neg 8396  df-reap 8798  df-ap 8805  df-div 8896  df-inn 9187  df-2 9245  df-n0 9446  df-z 9523  df-uz 9799  df-q 9897  df-rp 9932  df-fz 10287  df-fzo 10421  df-fl 10574  df-mod 10629  df-seqfrec 10754  df-exp 10845  df-dvds 12410  df-bits 12563

This theorem is referenced by: (None)