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

Theorem intfracq 13826
Description: Decompose a rational number, expressed as a ratio, into integer and fractional parts. The fractional part has a tighter bound than that of intfrac2 13825. (Contributed by NM, 16-Aug-2008.)
Hypotheses
Ref Expression
intfracq.1 ๐‘ = (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))
intfracq.2 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)
Assertion
Ref Expression
intfracq ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘) โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))

Proof of Theorem intfracq
StepHypRef Expression
1 zre 12564 . . . . . 6 (๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„)
21adantr 481 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„)
3 nnre 12221 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
43adantl 482 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
5 nnne0 12248 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โ‰  0)
65adantl 482 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โ‰  0)
72, 4, 6redivcld 12044 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„)
8 intfracq.1 . . . . 5 ๐‘ = (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))
9 intfracq.2 . . . . 5 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)
108, 9intfrac2 13825 . . . 4 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น < 1 โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
117, 10syl 17 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น < 1 โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
1211simp1d 1142 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ 0 โ‰ค ๐น)
13 fraclt1 13769 . . . . . . 7 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))) < 1)
147, 13syl 17 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))) < 1)
158oveq2i 7422 . . . . . . . 8 ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘) = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)))
169, 15eqtri 2760 . . . . . . 7 ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)))
1716a1i 11 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น = ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘))))
18 nncn 12222 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
1918, 5dividd 11990 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ / ๐‘) = 1)
2019adantl 482 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ / ๐‘) = 1)
2114, 17, 203brtr4d 5180 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น < (๐‘ / ๐‘))
22 reflcl 13763 . . . . . . . . . 10 ((๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„ โ†’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„)
237, 22syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„)
248, 23eqeltrid 2837 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
257, 24resubcld 11644 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘) โˆˆ โ„)
269, 25eqeltrid 2837 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น โˆˆ โ„)
27 nngt0 12245 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ 0 < ๐‘)
283, 27jca 512 . . . . . . 7 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘))
2928adantl 482 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘))
30 ltmuldiv2 12090 . . . . . 6 ((๐น โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘)) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” ๐น < (๐‘ / ๐‘)))
3126, 4, 29, 30syl3anc 1371 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” ๐น < (๐‘ / ๐‘)))
3221, 31mpbird 256 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) < ๐‘)
339oveq2i 7422 . . . . . . 7 (๐‘ ยท ๐น) = (๐‘ ยท ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘))
3418adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
357recnd 11244 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) โˆˆ โ„‚)
367flcld 13765 . . . . . . . . . 10 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
378, 36eqeltrid 2837 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
3837zcnd 12669 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
3934, 35, 38subdid 11672 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ((๐‘€ / ๐‘) โˆ’ ๐‘)) = ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)))
4033, 39eqtrid 2784 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) = ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)))
41 zcn 12565 . . . . . . . . . 10 (๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
4241adantr 481 . . . . . . . . 9 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
4342, 34, 6divcan2d 11994 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) = ๐‘€)
44 simpl 483 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค)
4543, 44eqeltrd 2833 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
46 nnz 12581 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4746adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4847, 37zmulcld 12674 . . . . . . 7 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐‘) โˆˆ โ„ค)
4945, 48zsubcld 12673 . . . . . 6 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท (๐‘€ / ๐‘)) โˆ’ (๐‘ ยท ๐‘)) โˆˆ โ„ค)
5040, 49eqeltrd 2833 . . . . 5 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) โˆˆ โ„ค)
51 zltlem1 12617 . . . . 5 (((๐‘ ยท ๐น) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1)))
5250, 47, 51syl2anc 584 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) < ๐‘ โ†” (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1)))
5332, 52mpbid 231 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1))
54 peano2rem 11529 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
553, 54syl 17 . . . . 5 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
5655adantl 482 . . . 4 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
57 lemuldiv2 12097 . . . 4 ((๐น โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘)) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1) โ†” ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘)))
5826, 56, 29, 57syl3anc 1371 . . 3 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ ยท ๐น) โ‰ค (๐‘ โˆ’ 1) โ†” ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘)))
5953, 58mpbid 231 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘))
6011simp3d 1144 . 2 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น))
6112, 59, 603jca 1128 1 ((๐‘€ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0 โ‰ค ๐น โˆง ๐น โ‰ค ((๐‘ โˆ’ 1) / ๐‘) โˆง (๐‘€ / ๐‘) = (๐‘ + ๐น)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7411  โ„‚cc 11110  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115   ยท cmul 11117   < clt 11250   โ‰ค cle 11251   โˆ’ cmin 11446   / cdiv 11873  โ„•cn 12214  โ„คcz 12560  โŒŠcfl 13757
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 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-sup 9439  df-inf 9440  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-div 11874  df-nn 12215  df-n0 12475  df-z 12561  df-uz 12825  df-fl 13759
This theorem is referenced by:  fldiv  13827
  Copyright terms: Public domain W3C validator