Theorem modval 13911

Description: The value of the modulo operation. The modulo congruence notation of number theory, 𝐽≡𝐾 (modulo 𝑁), can be expressed in our notation as (𝐽 mod 𝑁) = (𝐾 mod 𝑁). Definition 1 in Knuth, The Art of Computer Programming, Vol. I (1972), p. 38. Knuth uses "mod" for the operation and "modulo" for the congruence. Unlike Knuth, we restrict the second argument to positive reals to simplify certain theorems. (This also gives us future flexibility to extend it to any one of several different conventions for a zero or negative second argument, should there be an advantage in doing so.) (Contributed by NM, 10-Nov-2008.) (Revised by Mario Carneiro, 3-Nov-2013.)

Assertion

Ref	Expression
modval	⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → (𝐴 mod 𝐵) = (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))

Proof of Theorem modval

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fvoveq1 7435	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (⌊‘(𝑥 / 𝑦)) = (⌊‘(𝐴 / 𝑦)))
2	1	oveq2d 7428	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑦 · (⌊‘(𝑥 / 𝑦))) = (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦))))
3		oveq12 7421	. . 3 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 ∧ (𝑦 · (⌊‘(𝑥 / 𝑦))) = (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦)))) → (𝑥 − (𝑦 · (⌊‘(𝑥 / 𝑦)))) = (𝐴 − (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦)))))
4	2, 3	mpdan 699	. 2 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 − (𝑦 · (⌊‘(𝑥 / 𝑦)))) = (𝐴 − (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦)))))
5		oveq2 7420	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝐴 / 𝑦) = (𝐴 / 𝐵))
6	5	fveq2d 6885	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (⌊‘(𝐴 / 𝑦)) = (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))
7		oveq12 7421	. . . 4 ⊢ ((𝑦 = 𝐵 ∧ (⌊‘(𝐴 / 𝑦)) = (⌊‘(𝐴 / 𝐵))) → (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦))) = (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵))))
8	6, 7	mpdan 699	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦))) = (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵))))
9	8	oveq2d 7428	. 2 ⊢ (𝑦 = 𝐵 → (𝐴 − (𝑦 · (⌊‘(𝐴 / 𝑦)))) = (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))
10		df-mod 13910	. 2 ⊢ mod = (𝑥 ∈ ℝ, 𝑦 ∈ ℝ+ ↦ (𝑥 − (𝑦 · (⌊‘(𝑥 / 𝑦)))))
11		ovex 7445	. 2 ⊢ (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))) ∈ V
12	4, 9, 10, 11	ovmpo 7572	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → (𝐴 mod 𝐵) = (𝐴 − (𝐵 · (⌊‘(𝐴 / 𝐵)))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  ℝcr 11105   · cmul 11111   − cmin 11447   / cdiv 11877  ℝ⁺crp 13022  ⌊cfl 13830   mod cmo 13909

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pr 5403

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-br 5109  df-opab 5173  df-id 5555  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fv 6544  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-mod 13910

This theorem is used by:  modvalr  13912  modcl  13913  mod0  13916  modge0  13919  modlt  13920  moddiffl  13922  modfrac  13924  modmulnn  13929  zmodcl  13931  modid  13936  modcyc  13946  modadd1  13948  modmul1  13967  moddi  13982  modsubdir  13983  modirr  13985  iexpcyc  14250  digit2  14279  dvdsmod  16393  divalgmod  16470  modgcd  16596  bezoutlem3  16605  prmdiv  16850  odzdvds  16861  fldivp1  16963  mulgmodid  19185  odmodnn0  19616  odmod  19622  gexdvds  19660  zringlpirlem3  21625  sineq0  26700  efif1olem2  26719  lgseisenlem4  27553  dchrisumlem1  27664  ostth2lem2  27809  sineq0ALT  45673  ltmod  46380  fourierswlem  46972