Proof of Theorem dignnld
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | eluz2nn 12553 |
. . . 4
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℕ) |
2 | 1 | 3ad2ant1 1131 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℕ) |
3 | | nnrp 12670 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ+) |
4 | 3 | anim2i 616 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈
ℝ+)) |
5 | | relogbzcl 25829 |
. . . . . . 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 11910 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℝ) |
8 | | nnge1 11931 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 1 ≤
𝑁) |
9 | 7, 8 | jca 511 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 ≤
𝑁)) |
10 | | 1re 10906 |
. . . . . . . . . 10
⊢ 1 ∈
ℝ |
11 | | elicopnf 13106 |
. . . . . . . . . 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 233 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
(1[,)+∞)) |
14 | 13 | anim2i 616 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ (ℤ≥‘2)
∧ 𝑁 ∈
(1[,)+∞))) |
15 | | rege1logbzge0 45793 |
. . . . . . 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 13468 |
. . . . 5
⊢ (((𝐵 logb 𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤
(𝐵 logb 𝑁)) → (⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) ∈
ℕ0) |
19 | | peano2nn0 12203 |
. . . . 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 12586 |
. . . 4
⊢
((((⌊‘(𝐵
logb 𝑁)) + 1)
∈ ℕ0 ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈
ℕ0) |
22 | 20, 21 | stoic3 1780 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈
ℕ0) |
23 | | nnnn0 12170 |
. . . . 5
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
ℕ0) |
24 | | nn0rp0 13116 |
. . . . 5
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) |
25 | 23, 24 | syl 17 |
. . . 4
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) |
26 | 25 | 3ad2ant2 1132 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ (0[,)+∞)) |
27 | | nn0digval 45834 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0
∧ 𝑁 ∈
(0[,)+∞)) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵)) |
28 | 2, 22, 26, 27 | syl3anc 1369 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵)) |
29 | 7 | 3ad2ant2 1132 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 ∈ ℝ) |
30 | | eluzelre 12522 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℝ) |
31 | 30 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℝ) |
32 | | eluz2n0 12557 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ≠ 0) |
33 | 32 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ≠ 0) |
34 | | eluzelz 12521 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1)) → 𝐾 ∈ ℤ) |
35 | 34 | 3ad2ant3 1133 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐾 ∈ ℤ) |
36 | 31, 33, 35 | reexpclzd 13892 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ) |
37 | | eluzelcn 12523 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈ ℂ) |
38 | 37 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈ ℂ) |
39 | 38, 33, 35 | expne0d 13798 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ≠ 0) |
40 | 29, 36, 39 | redivcld 11733 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ ℝ) |
41 | | nn0ge0 12188 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈ ℕ0
→ 0 ≤ 𝑁) |
42 | 23, 41 | syl 17 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 0 ≤
𝑁) |
43 | 42 | 3ad2ant2 1132 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ 𝑁) |
44 | 1 | nngt0d 11952 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 0 < 𝐵) |
45 | 44 | 3ad2ant1 1131 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 < 𝐵) |
46 | | expgt0 13744 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 0 <
𝐵) → 0 < (𝐵↑𝐾)) |
47 | 31, 35, 45, 46 | syl3anc 1369 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 < (𝐵↑𝐾)) |
48 | | ge0div 11772 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 < (𝐵↑𝐾)) → (0 ≤ 𝑁 ↔ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)))) |
49 | 29, 36, 47, 48 | syl3anc 1369 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (0 ≤ 𝑁 ↔ 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾)))) |
50 | 43, 49 | mpbid 231 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 0 ≤ (𝑁 / (𝐵↑𝐾))) |
51 | | dignn0ldlem 45836 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝑁 < (𝐵↑𝐾)) |
52 | 1 | nnrpd 12699 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) → 𝐵 ∈
ℝ+) |
53 | | rpexpcl 13729 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐵 ∈ ℝ+
∧ 𝐾 ∈ ℤ)
→ (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) |
54 | 52, 34, 53 | syl2an 595 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) |
55 | 54 | 3adant2 1129 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐵↑𝐾) ∈
ℝ+) |
56 | | divlt1lt 12728 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (𝐵↑𝐾) ∈ ℝ+) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1 ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
57 | 29, 55, 56 | syl2anc 583 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1 ↔ 𝑁 < (𝐵↑𝐾))) |
58 | 51, 57 | mpbird 256 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) < 1) |
59 | | 0re 10908 |
. . . . . . 7
⊢ 0 ∈
ℝ |
60 | | 1xr 10965 |
. . . . . . 7
⊢ 1 ∈
ℝ* |
61 | 59, 60 | pm3.2i 470 |
. . . . . 6
⊢ (0 ∈
ℝ ∧ 1 ∈ ℝ*) |
62 | | elico2 13072 |
. . . . . 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 1340 |
. . . 4
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝑁 / (𝐵↑𝐾)) ∈ (0[,)1)) |
65 | | ico01fl0 13467 |
. . . 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 7270 |
. 2
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → ((⌊‘(𝑁 / (𝐵↑𝐾))) mod 𝐵) = (0 mod 𝐵)) |
68 | 52 | 3ad2ant1 1131 |
. . 3
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → 𝐵 ∈
ℝ+) |
69 | | 0mod 13550 |
. . 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 2782 |
1
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘2) ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈
(ℤ≥‘((⌊‘(𝐵 logb 𝑁)) + 1))) → (𝐾(digit‘𝐵)𝑁) = 0) |