ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  intfracq GIF version

Theorem intfracq 10338
Description: Decompose a rational number, expressed as a ratio, into integer and fractional parts. The fractional part has a tighter bound than that of intqfrac2 10337. (Contributed by NM, 16-Aug-2008.)
Hypotheses
Ref Expression
intfracq.1 ๐‘ = (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))
intfracq.2 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)
Assertion
Ref Expression
intfracq ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘) โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))

Proof of Theorem intfracq
StepHypRef Expression
1 znq 9642 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„š)
2 intfracq.1 . . . . 5 ๐‘ = (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))
3 intfracq.2 . . . . 5 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)
42, 3intqfrac2 10337 . . . 4 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„š โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น < 1 โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
51, 4syl 14 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น < 1 โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
65simp1d 1011 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ 0 โ‰ค ๐น)
7 qfraclt1 10298 . . . . . . 7 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„š โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))) < 1)
81, 7syl 14 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))) < 1)
92oveq2i 5902 . . . . . . . 8 ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘) = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)))
103, 9eqtri 2210 . . . . . . 7 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)))
1110a1i 9 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))))
12 simpr 110 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
1312nncnd 8951 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
1412nnap0d 8983 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ # 0)
1513, 14dividapd 8761 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ / ๐‘) = 1)
168, 11, 153brtr4d 4050 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น < (๐‘ / ๐‘))
17 qre 9643 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„š โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„)
181, 17syl 14 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„)
191flqcld 10295 . . . . . . . . . 10 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
202, 19eqeltrid 2276 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
2120zred 9393 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
2218, 21resubcld 8356 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘) โˆˆ โ„)
233, 22eqeltrid 2276 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น โˆˆ โ„)
24 nnre 8944 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
2524adantl 277 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
26 nngt0 8962 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ 0 < ๐‘)
2724, 26jca 306 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘))
2827adantl 277 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘))
29 ltmuldiv2 8850 . . . . . 6 ((๐น โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘)) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” ๐น < (๐‘ / ๐‘)))
3023, 25, 28, 29syl3anc 1249 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” ๐น < (๐‘ / ๐‘)))
3116, 30mpbird 167 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) < ๐‘)
323oveq2i 5902 . . . . . . 7 (๐‘ ยท ๐น) = (๐‘ ยท ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘))
3318recnd 8004 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„‚)
3420zcnd 9394 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3513, 33, 34subdid 8389 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)) = ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)))
3632, 35eqtrid 2234 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) = ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)))
37 zcn 9276 . . . . . . . . . 10 (๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
3837adantr 276 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
3938, 13, 14divcanap2d 8767 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) = ๐‘€)
40 simpl 109 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
4139, 40eqeltrd 2266 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
42 nnz 9290 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4342adantl 277 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4443, 20zmulcld 9399 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
4541, 44zsubcld 9398 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
4636, 45eqeltrd 2266 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) โˆˆ โ„ค)
47 zltlem1 9328 . . . . 5 (((๐‘ ยท ๐น) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1)))
4846, 43, 47syl2anc 411 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1)))
4931, 48mpbid 147 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1))
50 peano2rem 8242 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
5124, 50syl 14 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
5251adantl 277 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
53 lemuldiv2 8857 . . . 4 ((๐น โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘)) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1) โ†” ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘)))
5423, 52, 28, 53syl3anc 1249 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1) โ†” ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘)))
5549, 54mpbid 147 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘))
565simp3d 1013 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น))
576, 55, 563jca 1179 1 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘) โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โ†” wb 105   โˆง w3a 980   = wceq 1364   โˆˆ wcel 2160   class class class wbr 4018  โ€˜cfv 5231  (class class class)co 5891  โ„‚cc 7827  โ„cr 7828  0cc0 7829  1c1 7830   + caddc 7832   ยท cmul 7834   < clt 8010   โ‰ค cle 8011   โˆ’ cmin 8146   / cdiv 8647  โ„•cn 8937  โ„คcz 9271  โ„šcq 9637  โŒŠcfl 10286
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 4189  ax-pr 4224  ax-un 4448  ax-setind 4551  ax-cnex 7920  ax-resscn 7921  ax-1cn 7922  ax-1re 7923  ax-icn 7924  ax-addcl 7925  ax-addrcl 7926  ax-mulcl 7927  ax-mulrcl 7928  ax-addcom 7929  ax-mulcom 7930  ax-addass 7931  ax-mulass 7932  ax-distr 7933  ax-i2m1 7934  ax-0lt1 7935  ax-1rid 7936  ax-0id 7937  ax-rnegex 7938  ax-precex 7939  ax-cnre 7940  ax-pre-ltirr 7941  ax-pre-ltwlin 7942  ax-pre-lttrn 7943  ax-pre-apti 7944  ax-pre-ltadd 7945  ax-pre-mulgt0 7946  ax-pre-mulext 7947  ax-arch 7948
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-rmo 2476  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  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-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-id 4308  df-po 4311  df-iso 4312  df-xp 4647  df-rel 4648  df-cnv 4649  df-co 4650  df-dm 4651  df-rn 4652  df-res 4653  df-ima 4654  df-iota 5193  df-fun 5233  df-fn 5234  df-f 5235  df-fv 5239  df-riota 5847  df-ov 5894  df-oprab 5895  df-mpo 5896  df-1st 6159  df-2nd 6160  df-pnf 8012  df-mnf 8013  df-xr 8014  df-ltxr 8015  df-le 8016  df-sub 8148  df-neg 8149  df-reap 8550  df-ap 8557  df-div 8648  df-inn 8938  df-n0 9195  df-z 9272  df-q 9638  df-rp 9672  df-fl 10288
This theorem is referenced by:  flqdiv  10339
  Copyright terms: Public domain W3C validator