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

Theorem digit2 14139
Description: Two ways to express the 𝐾 th digit in the decimal (when base 𝐵 = 10) expansion of a number 𝐴. 𝐾 = 1 corresponds to the first digit after the decimal point. (Contributed by NM, 25-Dec-2008.)
Assertion
Ref Expression
digit2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))

Proof of Theorem digit2
StepHypRef Expression
1 nnre 12160 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
2 nnnn0 12420 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℕ0)
3 reexpcl 13984 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝐵𝐾) ∈ ℝ)
41, 2, 3syl2an 596 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℝ)
5 remulcl 11136 . . . . . 6 (((𝐵𝐾) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
64, 5stoic3 1778 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
763comr 1125 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
8 reflcl 13701 . . . 4 (((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ → (⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ)
97, 8syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ)
10 nnrp 12926 . . . 4 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ+)
11103ad2ant2 1134 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℝ+)
12 modval 13776 . . 3 (((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))))
139, 11, 12syl2anc 584 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))))
14 simp2 1137 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℕ)
15 fldiv 13765 . . . . . 6 ((((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)))
167, 14, 15syl2anc 584 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)))
17 nncn 12161 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
18 expcl 13985 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
1917, 2, 18syl2an 596 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
20193adant1 1130 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
21 recn 11141 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
22213ad2ant1 1133 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
23 nnne0 12187 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ≠ 0)
2417, 23jca 512 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
25243ad2ant2 1134 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
26 div23 11832 . . . . . . . 8 (((𝐵𝐾) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
2720, 22, 25, 26syl3anc 1371 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
28 nnz 12520 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℤ)
29 expm1 14018 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
3017, 23, 28, 29syl2an3an 1422 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
31303adant1 1130 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
3231oveq1d 7372 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
3327, 32eqtr4d 2779 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = ((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴))
3433fveq2d 6846 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)) = (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))
3516, 34eqtrd 2776 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))
3635oveq2d 7373 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵))) = (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴))))
3736oveq2d 7373 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))
3813, 37eqtrd 2776 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  wne 2943  cfv 6496  (class class class)co 7357  cc 11049  cr 11050  0cc0 11051  1c1 11052   · cmul 11056  cmin 11385   / cdiv 11812  cn 12153  0cn0 12413  cz 12499  +crp 12915  cfl 13695   mod cmo 13774  cexp 13967
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9378  df-inf 9379  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fl 13697  df-mod 13775  df-seq 13907  df-exp 13968
This theorem is referenced by:  digit1  14140
  Copyright terms: Public domain W3C validator