Proof of Theorem dignnld
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | eluz2nn 12925 | . . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℕ) | 
| 2 | 1 | 3ad2ant1 1133 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℕ) | 
| 3 |  | nnrp 13047 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ+) | 
| 4 | 3 | anim2i 617 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈
ℝ+)) | 
| 5 |  | relogbzcl 26818 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℝ+) → (𝐵 logb 𝑁) ∈
ℝ) | 
| 6 | 4, 5 | syl 17 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ) | 
| 7 |  | nnre 12274 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) | 
| 8 |  | nnge1 12295 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤
𝑁) | 
| 9 | 7, 8 | jca 511 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 ≤
𝑁)) | 
| 10 |  | 1re 11262 | . . . . . . . . . 10
⊢ 1 ∈
ℝ | 
| 11 |  | elicopnf 13486 | . . . . . . . . . 10
⊢ (1 ∈
ℝ → (𝑁 ∈
(1[,)+∞) ↔ (𝑁
∈ ℝ ∧ 1 ≤ 𝑁))) | 
| 12 | 10, 11 | ax-mp 5 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 ∈ (1[,)+∞) ↔
(𝑁 ∈ ℝ ∧ 1
≤ 𝑁)) | 
| 13 | 9, 12 | sylibr 234 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
(1[,)+∞)) | 
| 14 | 13 | anim2i 617 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈
(1[,)+∞))) | 
| 15 |  | rege1logbzge0 48485 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ (1[,)+∞)) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑁)) | 
| 16 | 14, 15 | syl 17 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 ≤ (𝐵 logb 𝑁)) | 
| 17 | 6, 16 | jca 511 | . . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝐵 logb 𝑁))) | 
| 18 |  | flge0nn0 13861 | . . . . 5
⊢ (((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤
(𝐵 logb 𝑁)) → (⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) ∈
ℕ0) | 
| 19 |  | peano2nn0 12568 | . . . . 5
⊢
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) ∈
ℕ0 → ((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1) ∈
ℕ0) | 
| 20 | 17, 18, 19 | 3syl 18 | . . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) →
((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℕ0) | 
| 21 |  | eluznn0 12960 | . . . 4
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈
ℕ0) | 
| 22 | 20, 21 | stoic3 1775 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈
ℕ0) | 
| 23 |  | nnnn0 12535 | . . . . 5
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℕ0) | 
| 24 |  | nn0rp0 13496 | . . . . 5
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) | 
| 25 | 23, 24 | syl 17 | . . . 4
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) | 
| 26 | 25 | 3ad2ant2 1134 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ (0[,)+∞)) | 
| 27 |  | nn0digval 48526 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0
∧ 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵)) | 
| 28 | 2, 22, 26, 27 | syl3anc 1372 | . 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵)) | 
| 29 | 7 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ) | 
| 30 |  | eluzelre 12890 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℝ) | 
| 31 | 30 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ) | 
| 32 |  | eluz2n0 12931 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ≠ 0) | 
| 33 | 32 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ≠ 0) | 
| 34 |  | eluzelz 12889 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℤ) | 
| 35 | 34 | 3ad2ant3 1135 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℤ) | 
| 36 | 31, 33, 35 | reexpclzd 14289 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ) | 
| 37 |  | eluzelcn 12891 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℂ) | 
| 38 | 37 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℂ) | 
| 39 | 38, 33, 35 | expne0d 14193 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ≠ 0) | 
| 40 | 29, 36, 39 | redivcld 12096 | . . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ ℝ) | 
| 41 |  | nn0ge0 12553 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ 0 ≤ 𝑁) | 
| 42 | 23, 41 | syl 17 | . . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤
𝑁) | 
| 43 | 42 | 3ad2ant2 1134 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ 𝑁) | 
| 44 | 1 | nngt0d 12316 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 0 < 𝐵) | 
| 45 | 44 | 3ad2ant1 1133 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 < 𝐵) | 
| 46 |  | expgt0 14137 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 <
𝐵) → 0 < (𝐵↑𝐾)) | 
| 47 | 31, 35, 45, 46 | syl3anc 1372 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 < (𝐵↑𝐾)) | 
| 48 |  | ge0div 12136 | . . . . . . 7
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐵↑𝐾)) → (0 ≤ 𝑁 ↔ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)))) | 
| 49 | 29, 36, 47, 48 | syl3anc 1372 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (0 ≤ 𝑁 ↔ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)))) | 
| 50 | 43, 49 | mpbid 232 | . . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾))) | 
| 51 |  | dignn0ldlem 48528 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝐾)) | 
| 52 | 1 | nnrpd 13076 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈
ℝ+) | 
| 53 |  | rpexpcl 14122 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ+
∧ 𝐾 ∈ ℤ)
→ (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) | 
| 54 | 52, 34, 53 | syl2an 596 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) | 
| 55 | 54 | 3adant2 1131 | . . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) | 
| 56 |  | divlt1lt 13105 | . . . . . . 7
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ+) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1 ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) | 
| 57 | 29, 55, 56 | syl2anc 584 | . . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1 ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) | 
| 58 | 51, 57 | mpbird 257 | . . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1) | 
| 59 |  | 0re 11264 | . . . . . . 7
⊢ 0 ∈
ℝ | 
| 60 |  | 1xr 11321 | . . . . . . 7
⊢ 1 ∈
ℝ* | 
| 61 | 59, 60 | pm3.2i 470 | . . . . . 6
⊢ (0 ∈
ℝ ∧ 1 ∈ ℝ*) | 
| 62 |  | elico2 13452 | . . . . . 6
⊢ ((0
∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ*) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ (0[,)1) ↔ ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∧ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1))) | 
| 63 | 61, 62 | mp1i 13 | . . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ (0[,)1) ↔ ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∧ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1))) | 
| 64 | 40, 50, 58, 63 | mpbir3and 1342 | . . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ (0[,)1)) | 
| 65 |  | ico01fl0 13860 | . . . 4
⊢ ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ (0[,)1) →
(⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) = 0) | 
| 66 | 64, 65 | syl 17 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) = 0) | 
| 67 | 66 | oveq1d 7447 | . 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵) = (0 mod 𝐵)) | 
| 68 | 52 | 3ad2ant1 1133 | . . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈
ℝ+) | 
| 69 |  | 0mod 13943 | . . 3
⊢ (𝐵 ∈ ℝ+
→ (0 mod 𝐵) =
0) | 
| 70 | 68, 69 | syl 17 | . 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (0 mod 𝐵) = 0) | 
| 71 | 28, 67, 70 | 3eqtrd 2780 | 1
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = 0) |