Proof of Theorem modaddmodup
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | elfzoelz 13387 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) → 𝐵 ∈ ℤ) |
2 | 1 | zred 12426 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) → 𝐵 ∈ ℝ) |
3 | 2 | adantr 481 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → 𝐵 ∈ ℝ) |
4 | | zmodcl 13611 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐴 mod 𝑀) ∈
ℕ0) |
5 | 4 | nn0red 12294 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) |
6 | 5 | adantl 482 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) |
7 | 3, 6 | readdcld 11004 |
. . . . 5
⊢ ((𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℝ) |
8 | 7 | ancoms 459 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℝ) |
9 | | nnrp 12741 |
. . . . 5
⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈
ℝ+) |
10 | 9 | ad2antlr 724 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → 𝑀 ∈
ℝ+) |
11 | | elfzo2 13390 |
. . . . . 6
⊢ (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) ↔ (𝐵 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐵 < 𝑀)) |
12 | | eluz2 12588 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) ↔ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ≤ 𝐵)) |
13 | | nnre 11980 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈
ℝ) |
14 | 13 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈
ℝ) |
15 | 14 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → 𝑀 ∈
ℝ) |
16 | 5 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) |
17 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝐵 ∈ ℤ → 𝐵 ∈
ℝ) |
18 | 17 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → 𝐵 ∈
ℝ) |
19 | 15, 16, 18 | lesubaddd 11572 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ≤ 𝐵 ↔ 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
20 | 19 | biimpd 228 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ≤ 𝐵 → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
21 | 20 | impancom 452 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ≤ 𝐵) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
22 | 21 | 3adant1 1129 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − (𝐴 mod 𝑀)) ≤ 𝐵) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
23 | 12, 22 | sylbi 216 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
24 | 23 | 3ad2ant1 1132 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐵 < 𝑀) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
25 | 11, 24 | sylbi 216 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)))) |
26 | 25 | impcom 408 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → 𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀))) |
27 | | eluzelz 12592 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) → 𝐵 ∈ ℤ) |
28 | 17, 5 | anim12i 613 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → (𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ)) |
29 | 13, 13 | jca 512 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈
ℝ)) |
30 | 29 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈
ℝ)) |
31 | 30 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈
ℝ)) |
32 | 28, 31 | jca 512 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) → ((𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))) |
33 | 32 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → ((𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ))) |
34 | | simpr 485 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → 𝐵 < 𝑀) |
35 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈
ℝ) |
36 | | modlt 13600 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ+)
→ (𝐴 mod 𝑀) < 𝑀) |
37 | 35, 9, 36 | syl2an 596 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐴 mod 𝑀) < 𝑀) |
38 | 5, 14, 37 | ltled 11123 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐴 mod 𝑀) ≤ 𝑀) |
39 | 38 | ad2antlr 724 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → (𝐴 mod 𝑀) ≤ 𝑀) |
40 | 34, 39 | jca 512 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → (𝐵 < 𝑀 ∧ (𝐴 mod 𝑀) ≤ 𝑀)) |
41 | | ltleadd 11458 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝐵 ∈ ℝ ∧ (𝐴 mod 𝑀) ∈ ℝ) ∧ (𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ)) → ((𝐵 < 𝑀 ∧ (𝐴 mod 𝑀) ≤ 𝑀) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (𝑀 + 𝑀))) |
42 | 33, 40, 41 | sylc 65 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (𝑀 + 𝑀)) |
43 | | nncn 11981 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈
ℂ) |
44 | 43 | 2timesd 12216 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (2
· 𝑀) = (𝑀 + 𝑀)) |
45 | 44 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (2
· 𝑀) = (𝑀 + 𝑀)) |
46 | 45 | ad2antlr 724 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → (2 · 𝑀) = (𝑀 + 𝑀)) |
47 | 42, 46 | breqtrrd 5102 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ)) ∧ 𝐵 < 𝑀) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀)) |
48 | 47 | exp31 420 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐵 ∈ ℤ → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 < 𝑀 → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀)))) |
49 | 48 | com23 86 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (𝐵 < 𝑀 → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀)))) |
50 | 27, 49 | syl 17 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) → (𝐵 < 𝑀 → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀)))) |
51 | 50 | imp 407 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) ∧ 𝐵 < 𝑀) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀))) |
52 | 51 | 3adant2 1130 |
. . . . . 6
⊢ ((𝐵 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐵 < 𝑀) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀))) |
53 | 11, 52 | sylbi 216 |
. . . . 5
⊢ (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) → ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀))) |
54 | 53 | impcom 408 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀)) |
55 | | 2submod 13652 |
. . . . 5
⊢ ((((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ+) ∧ (𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∧ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀))) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) mod 𝑀) = ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) − 𝑀)) |
56 | 55 | eqcomd 2744 |
. . . 4
⊢ ((((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ+) ∧ (𝑀 ≤ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) ∧ (𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) < (2 · 𝑀))) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) − 𝑀) = ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) mod 𝑀)) |
57 | 8, 10, 26, 54, 56 | syl22anc 836 |
. . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) − 𝑀) = ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) mod 𝑀)) |
58 | 35 | adantr 481 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈
ℝ) |
59 | 58 | adantr 481 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → 𝐴 ∈ ℝ) |
60 | 2 | adantl 482 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → 𝐵 ∈ ℝ) |
61 | | modadd2mod 13641 |
. . . 4
⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ+)
→ ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) mod 𝑀) = ((𝐵 + 𝐴) mod 𝑀)) |
62 | 59, 60, 10, 61 | syl3anc 1370 |
. . 3
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) mod 𝑀) = ((𝐵 + 𝐴) mod 𝑀)) |
63 | 57, 62 | eqtrd 2778 |
. 2
⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) ∧ 𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀)) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) − 𝑀) = ((𝐵 + 𝐴) mod 𝑀)) |
64 | 63 | ex 413 |
1
⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ ((𝑀 − (𝐴 mod 𝑀))..^𝑀) → ((𝐵 + (𝐴 mod 𝑀)) − 𝑀) = ((𝐵 + 𝐴) mod 𝑀))) |