MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  digit2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem digit2 14202
Description: Two ways to express the ๐พ th digit in the decimal (when base ๐ต = 10) expansion of a number ๐ด. ๐พ = 1 corresponds to the first digit after the decimal point. (Contributed by NM, 25-Dec-2008.)
Assertion
Ref Expression
digit2 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) mod ๐ต) = ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด)))))

Proof of Theorem digit2
StepHypRef Expression
1 nnre 12220 . . . . . . 7 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
2 nnnn0 12480 . . . . . . 7 (๐พ โˆˆ โ„• โ†’ ๐พ โˆˆ โ„•0)
3 reexpcl 14047 . . . . . . 7 ((๐ต โˆˆ โ„ โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„)
41, 2, 3syl2an 595 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„)
5 remulcl 11194 . . . . . 6 (((๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„) โ†’ ((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) โˆˆ โ„)
64, 5stoic3 1770 . . . . 5 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„) โ†’ ((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) โˆˆ โ„)
763comr 1122 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) โˆˆ โ„)
8 reflcl 13764 . . . 4 (((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) โˆˆ โ„ โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆˆ โ„)
97, 8syl 17 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆˆ โ„)
10 nnrp 12988 . . . 4 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
11103ad2ant2 1131 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
12 modval 13839 . . 3 (((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) mod ๐ต) = ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)))))
139, 11, 12syl2anc 583 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) mod ๐ต) = ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)))))
14 simp2 1134 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
15 fldiv 13828 . . . . . 6 ((((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)) = (โŒŠโ€˜(((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต)))
167, 14, 15syl2anc 583 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)) = (โŒŠโ€˜(((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต)))
17 nncn 12221 . . . . . . . . . 10 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
18 expcl 14048 . . . . . . . . . 10 ((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐พ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„‚)
1917, 2, 18syl2an 595 . . . . . . . . 9 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„‚)
20193adant1 1127 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„‚)
21 recn 11199 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
22213ad2ant1 1130 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
23 nnne0 12247 . . . . . . . . . 10 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โ‰  0)
2417, 23jca 511 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0))
25243ad2ant2 1131 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0))
26 div23 11892 . . . . . . . 8 (((๐ตโ†‘๐พ) โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ (((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต) = (((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต) ยท ๐ด))
2720, 22, 25, 26syl3anc 1368 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต) = (((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต) ยท ๐ด))
28 nnz 12580 . . . . . . . . . 10 (๐พ โˆˆ โ„• โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค)
29 expm1 14081 . . . . . . . . . 10 ((๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0 โˆง ๐พ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) = ((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต))
3017, 23, 28, 29syl2an3an 1419 . . . . . . . . 9 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) = ((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต))
31303adant1 1127 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) = ((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต))
3231oveq1d 7419 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด) = (((๐ตโ†‘๐พ) / ๐ต) ยท ๐ด))
3327, 32eqtr4d 2769 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต) = ((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด))
3433fveq2d 6888 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜(((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด) / ๐ต)) = (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด)))
3516, 34eqtrd 2766 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)) = (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด)))
3635oveq2d 7420 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต))) = (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด))))
3736oveq2d 7420 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) / ๐ต)))) = ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด)))))
3813, 37eqtrd 2766 1 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐พ โˆˆ โ„•) โ†’ ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) mod ๐ต) = ((โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘๐พ) ยท ๐ด)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ตโ†‘(๐พ โˆ’ 1)) ยท ๐ด)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2934  โ€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  โ„‚cc 11107  โ„cr 11108  0cc0 11109  1c1 11110   ยท cmul 11114   โˆ’ cmin 11445   / cdiv 11872  โ„•cn 12213  โ„•0cn0 12473  โ„คcz 12559  โ„+crp 12977  โŒŠcfl 13758   mod cmo 13837  โ†‘cexp 14030
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-sup 9436  df-inf 9437  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11873  df-nn 12214  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-rp 12978  df-fl 13760  df-mod 13838  df-seq 13970  df-exp 14031
This theorem is referenced by:  digit1  14203
  Copyright terms: Public domain W3C validator