Theorem dignn0flhalf 49237

Description: The digits of the rounded half of a nonnegative integer are the digits of the integer shifted by 1. (Contributed by AV, 7-Jun-2010.)

Assertion

Ref	Expression
dignn0flhalf	⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))

Proof of Theorem dignn0flhalf

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eluzge2nn0 12893	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℕ0)
2		nn0eo 49147	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → ((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∨ ((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0))
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∨ ((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0))
4		dignn0ehalf 49236	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(𝐴 / 2)))
5	1, 4	syl3an2 1177	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(𝐴 / 2)))
6		eluzelz 12849	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℤ)
7		nn0z 12592	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 → (𝐴 / 2) ∈ ℤ)
8		zefldiv2 49149	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 / 2) ∈ ℤ) → (⌊‘(𝐴 / 2)) = (𝐴 / 2))
9	6, 7, 8	syl2anr 606	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2)) → (⌊‘(𝐴 / 2)) = (𝐴 / 2))
10	9	eqcomd 2768	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2)) → (𝐴 / 2) = (⌊‘(𝐴 / 2)))
11	10	3adant3 1145	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (𝐴 / 2) = (⌊‘(𝐴 / 2)))
12	11	oveq2d 7412	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (𝐼(digit‘2)(𝐴 / 2)) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))
13	5, 12	eqtrd 2797	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))
14	13	3exp 1132	. . . 4 ⊢ ((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐼 ∈ ℕ0 → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))))
15	6	3ad2ant2 1147	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℤ)
16		simp2 1150	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2))
17		simp1 1149	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0)
18		nno 16416	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ ((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0) → ((𝐴 − 1) / 2) ∈ ℕ)
19	16, 17, 18	syl2anc 593	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐴 − 1) / 2) ∈ ℕ)
20		simp3 1151	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → 𝐼 ∈ ℕ0)
21		dignn0flhalflem2 49235	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ((𝐴 − 1) / 2) ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (⌊‘(𝐴 / (2↑(𝐼 + 1)))) = (⌊‘((⌊‘(𝐴 / 2)) / (2↑𝐼))))
22	15, 19, 20, 21	syl3anc 1390	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (⌊‘(𝐴 / (2↑(𝐼 + 1)))) = (⌊‘((⌊‘(𝐴 / 2)) / (2↑𝐼))))
23	22	oveq1d 7411	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((⌊‘(𝐴 / (2↑(𝐼 + 1)))) mod 2) = ((⌊‘((⌊‘(𝐴 / 2)) / (2↑𝐼))) mod 2))
24		2nn 12291	. . . . . . . 8 ⊢ 2 ∈ ℕ
25	24	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ)
26		peano2nn0 12521	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐼 ∈ ℕ0 → (𝐼 + 1) ∈ ℕ0)
27	26	3ad2ant3 1148	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (𝐼 + 1) ∈ ℕ0)
28		nn0rp0 13459	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 𝐴 ∈ (0[,)+∞))
29	1, 28	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ (0[,)+∞))
30	29	3ad2ant2 1147	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ (0[,)+∞))
31		nn0digval 49219	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ (𝐼 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (0[,)+∞)) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = ((⌊‘(𝐴 / (2↑(𝐼 + 1)))) mod 2))
32	25, 27, 30, 31	syl3anc 1390	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = ((⌊‘(𝐴 / (2↑(𝐼 + 1)))) mod 2))
33		eluzelre 12850	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 𝐴 ∈ ℝ)
34	33	rehalfcld 12468	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐴 / 2) ∈ ℝ)
35	1	nn0ge0d 12545	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 ≤ 𝐴)
36		2re 12292	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℝ
37		2pos 12322	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 0 < 2
38	36, 37	pm3.2i 474	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
39	38	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2))
40		divge0 12061	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ ℝ ∧ 0 ≤ 𝐴) ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → 0 ≤ (𝐴 / 2))
41	33, 35, 39, 40	syl21anc 848	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → 0 ≤ (𝐴 / 2))
42		flge0nn0 13830	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐴 / 2)) → (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ ℕ0)
43	34, 41, 42	syl2anc 593	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ ℕ0)
44	43	3ad2ant2 1147	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ ℕ0)
45		nn0rp0 13459	. . . . . . . 8 ⊢ ((⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ ℕ0 → (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ (0[,)+∞))
46	44, 45	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ (0[,)+∞))
47		nn0digval 49219	. . . . . . 7 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝐼 ∈ ℕ0 ∧ (⌊‘(𝐴 / 2)) ∈ (0[,)+∞)) → (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))) = ((⌊‘((⌊‘(𝐴 / 2)) / (2↑𝐼))) mod 2))
48	25, 20, 46, 47	syl3anc 1390	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))) = ((⌊‘((⌊‘(𝐴 / 2)) / (2↑𝐼))) mod 2))
49	23, 32, 48	3eqtr4d 2807	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))
50	49	3exp 1132	. . . 4 ⊢ (((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐼 ∈ ℕ0 → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))))
51	14, 50	jaoi 868	. . 3 ⊢ (((𝐴 / 2) ∈ ℕ0 ∨ ((𝐴 + 1) / 2) ∈ ℕ0) → (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐼 ∈ ℕ0 → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))))
52	3, 51	mpcom 38	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → (𝐼 ∈ ℕ0 → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2)))))
53	52	imp 410	1 ⊢ ((𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝐼 ∈ ℕ0) → ((𝐼 + 1)(digit‘2)𝐴) = (𝐼(digit‘2)(⌊‘(𝐴 / 2))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∨ wo 858   ∧ w3a 1098   = wceq 1560   ∈ wcel 2142   class class class wbr 5100  ‘cfv 6521  (class class class)co 7396  ℝcr 11072  0cc0 11073  1c1 11074   + caddc 11076  +∞cpnf 11213   < clt 11216   ≤ cle 11217   − cmin 11414   / cdiv 11844  ℕcn 12210  2c2 12272  ℕ₀cn0 12481  ℤcz 12568  ℤ_≥cuz 12839  [,)cico 13351  ⌊cfl 13800   mod cmo 13879  ↑cexp 14074  digitcdig 49214

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150  ax-pre-sup 11151

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-er 8678  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-sup 9388  df-inf 9389  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-div 11845  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-n0 12482  df-z 12569  df-uz 12840  df-rp 12994  df-ico 13355  df-fz 13513  df-fzo 13660  df-fl 13802  df-mod 13880  df-seq 14015  df-exp 14075  df-dig 49215

This theorem is referenced by:  nn0sumshdiglemB  49239