Theorem modqlt 10751

Description: The modulo operation is less than its second argument. (Contributed by Jim Kingdon, 18-Oct-2021.)

Assertion

Ref	Expression
modqlt	⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 mod 𝐵) < 𝐵)

Proof of Theorem modqlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		qcn 10016	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℂ)
2	1	3ad2ant1 1049	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 𝐴 ∈ ℂ)
3		qcn 10016	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℂ)
4	3	3ad2ant2 1050	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℂ)
5		qre 10007	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℝ)
6	5	3ad2ant2 1050	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 𝐵 ∈ ℝ)
7		simp3 1030	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 0 < 𝐵)
8	6, 7	gt0ap0d 8950	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 𝐵 # 0)
9	2, 4, 8	divcanap2d 9115	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) = 𝐴)
10	9	oveq1d 6093	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → ((𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) = (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))
11	7	gt0ne0d 8833	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → 𝐵 ≠ 0)
12		qdivcl 10025	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ)
13	11, 12	syld3an3 1323	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ)
14		qcn 10016	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℂ)
15	13, 14	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℂ)
16	13	flqcld 10693	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (⌊‘(𝐴 / 𝐵)) ∈ ℤ)
17	16	zcnd 9751	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (⌊‘(𝐴 / 𝐵)) ∈ ℂ)
18	4, 15, 17	subdid 8734	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐵 · ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) = ((𝐵 · (𝐴 / 𝐵)) − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))
19		modqval 10742	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 mod 𝐵) = (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))
20	10, 18, 19	3eqtr4rd 2282	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 mod 𝐵) = (𝐵 · ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))
21		qfraclt1 10696	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ → ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) < 1)
22	13, 21	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) < 1)
23	4, 8	dividapd 9109	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐵 / 𝐵) = 1)
24	22, 23	breqtrrd 4156	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) < (𝐵 / 𝐵))
25		qre 10007	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℝ)
26	13, 25	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℝ)
27	16	zred 9750	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (⌊‘(𝐴 / 𝐵)) ∈ ℝ)
28	26, 27	resubcld 8701	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) ∈ ℝ)
29		ltmuldiv2 9198	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝐵 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝐵)) → ((𝐵 · ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) < 𝐵 ↔ ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) < (𝐵 / 𝐵)))
30	28, 6, 6, 7, 29	syl112anc 1282	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → ((𝐵 · ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) < 𝐵 ↔ ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) < (𝐵 / 𝐵)))
31	24, 30	mpbird 167	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐵 · ((𝐴 / 𝐵) − (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) < 𝐵)
32	20, 31	eqbrtrd 4150	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝐵) → (𝐴 mod 𝐵) < 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   ∈ wcel 2209   ≠ wne 2420   class class class wbr 4128  ‘cfv 5375  (class class class)co 6078  ℂcc 8170  ℝcr 8171  0cc0 8172  1c1 8173   · cmul 8177   < clt 8353   − cmin 8490   / cdiv 8995  ℚcq 10001  ⌊cfl 10684   mod cmo 10740

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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4247  ax-pow 4309  ax-pr 4344  ax-un 4576  ax-setind 4682  ax-cnex 8263  ax-resscn 8264  ax-1cn 8265  ax-1re 8266  ax-icn 8267  ax-addcl 8268  ax-addrcl 8269  ax-mulcl 8270  ax-mulrcl 8271  ax-addcom 8272  ax-mulcom 8273  ax-addass 8274  ax-mulass 8275  ax-distr 8276  ax-i2m1 8277  ax-0lt1 8278  ax-1rid 8279  ax-0id 8280  ax-rnegex 8281  ax-precex 8282  ax-cnre 8283  ax-pre-ltirr 8284  ax-pre-ltwlin 8285  ax-pre-lttrn 8286  ax-pre-apti 8287  ax-pre-ltadd 8288  ax-pre-mulgt0 8289  ax-pre-mulext 8290  ax-arch 8291

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3714  df-pr 3715  df-op 3717  df-uni 3934  df-int 3969  df-iun 4012  df-br 4129  df-opab 4191  df-mpt 4192  df-id 4436  df-po 4439  df-iso 4440  df-xp 4778  df-rel 4779  df-cnv 4780  df-co 4781  df-dm 4782  df-rn 4783  df-res 4784  df-ima 4785  df-iota 5335  df-fun 5377  df-fn 5378  df-f 5379  df-fv 5383  df-riota 6031  df-ov 6081  df-oprab 6082  df-mpo 6083  df-1st 6367  df-2nd 6368  df-pnf 8355  df-mnf 8356  df-xr 8357  df-ltxr 8358  df-le 8359  df-sub 8492  df-neg 8493  df-reap 8896  df-ap 8903  df-div 8996  df-inn 9287  df-n0 9546  df-z 9627  df-q 10002  df-rp 10037  df-fl 10686  df-mod 10741

This theorem is referenced by:  modqelico  10752  zmodfz  10764  modqid2  10769  modqabs  10775  modqmuladdim  10785  modaddmodup  10805  modqsubdir  10811  divalglemnn  12666  divalgmod  12675  bitsmod  12704  bitsinv1lem  12709  bezoutlemnewy  12754  bezoutlemstep  12755  eucalglt  12816  odzdvds  13005  fldivp1  13108  4sqlem6  13143  4sqlem12  13162  lgseisenlem1  16106