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

Theorem modcyc 13871
Description: The modulo operation is periodic. (Contributed by NM, 10-Nov-2008.)
Assertion
Ref Expression
modcyc ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = (๐ด mod ๐ต))

Proof of Theorem modcyc
StepHypRef Expression
1 zre 12562 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
2 rpre 12982 . . . . . . . 8 (๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
3 remulcl 11195 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„)
41, 2, 3syl2an 597 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„)
5 readdcl 11193 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„) โ†’ (๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆˆ โ„)
64, 5sylan2 594 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+)) โ†’ (๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆˆ โ„)
763impb 1116 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆˆ โ„)
8 simp3 1139 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
9 modval 13836 . . . . 5 (((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต)))))
107, 8, 9syl2anc 585 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต)))))
11 recn 11200 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
12113ad2ant1 1134 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
134recnd 11242 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
14133adant1 1131 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
15 rpcnne0 12992 . . . . . . . . . . . 12 (๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0))
16153ad2ant3 1136 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0))
17 divdir 11897 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (๐‘ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต) = ((๐ด / ๐ต) + ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต)))
1812, 14, 16, 17syl3anc 1372 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต) = ((๐ด / ๐ต) + ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต)))
19 zcn 12563 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
20 divcan4 11899 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0) โ†’ ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต) = ๐‘)
21203expb 1121 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง (๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โ‰  0)) โ†’ ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต) = ๐‘)
2219, 15, 21syl2an 597 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต) = ๐‘)
23223adant1 1131 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต) = ๐‘)
2423oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด / ๐ต) + ((๐‘ ยท ๐ต) / ๐ต)) = ((๐ด / ๐ต) + ๐‘))
2518, 24eqtrd 2773 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต) = ((๐ด / ๐ต) + ๐‘))
2625fveq2d 6896 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต)) = (โŒŠโ€˜((๐ด / ๐ต) + ๐‘)))
27 rerpdivcl 13004 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ด / ๐ต) โˆˆ โ„)
28273adant2 1132 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ด / ๐ต) โˆˆ โ„)
29 simp2 1138 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
30 fladdz 13790 . . . . . . . . 9 (((๐ด / ๐ต) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ด / ๐ต) + ๐‘)) = ((โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) + ๐‘))
3128, 29, 30syl2anc 585 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ด / ๐ต) + ๐‘)) = ((โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) + ๐‘))
3226, 31eqtrd 2773 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต)) = ((โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) + ๐‘))
3332oveq2d 7425 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต))) = (๐ต ยท ((โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) + ๐‘)))
34 rpcn 12984 . . . . . . . 8 (๐ต โˆˆ โ„+ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
35343ad2ant3 1136 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
36 reflcl 13761 . . . . . . . . . 10 ((๐ด / ๐ต) โˆˆ โ„ โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) โˆˆ โ„)
3736recnd 11242 . . . . . . . . 9 ((๐ด / ๐ต) โˆˆ โ„ โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) โˆˆ โ„‚)
3827, 37syl 17 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) โˆˆ โ„‚)
39383adant2 1132 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) โˆˆ โ„‚)
40193ad2ant2 1135 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
4135, 39, 40adddid 11238 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท ((โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)) + ๐‘)) = ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐ต ยท ๐‘)))
42 mulcom 11196 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) = (๐ต ยท ๐‘))
4319, 34, 42syl2an 597 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) = (๐ต ยท ๐‘))
44433adant1 1131 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐‘ ยท ๐ต) = (๐ต ยท ๐‘))
4544eqcomd 2739 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท ๐‘) = (๐‘ ยท ๐ต))
4645oveq2d 7425 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐ต ยท ๐‘)) = ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐‘ ยท ๐ต)))
4733, 41, 463eqtrd 2777 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต))) = ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐‘ ยท ๐ต)))
4847oveq2d 7425 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) / ๐ต)))) = ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆ’ ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐‘ ยท ๐ต))))
4934adantl 483 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
5049, 38mulcld 11234 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) โˆˆ โ„‚)
51503adant2 1132 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) โˆˆ โ„‚)
5212, 51, 14pnpcan2d 11609 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) โˆ’ ((๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต))) + (๐‘ ยท ๐ต))) = (๐ด โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)))))
5310, 48, 523eqtrd 2777 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = (๐ด โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)))))
54 modval 13836 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ด mod ๐ต) = (๐ด โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)))))
55543adant2 1132 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ (๐ด mod ๐ต) = (๐ด โˆ’ (๐ต ยท (โŒŠโ€˜(๐ด / ๐ต)))))
5653, 55eqtr4d 2776 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = (๐ด mod ๐ต))
57563com23 1127 1 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โˆˆ โ„+ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐ด + (๐‘ ยท ๐ต)) mod ๐ต) = (๐ด mod ๐ต))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  โ„‚cc 11108  โ„cr 11109  0cc0 11110   + caddc 11113   ยท cmul 11115   โˆ’ cmin 11444   / cdiv 11871  โ„คcz 12558  โ„+crp 12974  โŒŠcfl 13755   mod cmo 13834
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fl 13757  df-mod 13835
This theorem is referenced by:  modcyc2  13872  muladdmodid  13876  negmod  13881  modsumfzodifsn  13909  modxai  17001  wilthlem1  26572  wilthlem2  26573  lgsdir2lem1  26828  lgsdir2lem5  26832  lgseisenlem1  26878  dirkerper  44860  sqwvfoura  44992  sqwvfourb  44993  fourierswlem  44994  fouriersw  44995  3exp4mod41  46332  m1modmmod  47255
  Copyright terms: Public domain W3C validator