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

Theorem smumullem 16429
Description: Lemma for smumul 16430. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
smumullem.a (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
smumullem.b (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
smumullem.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
Assertion
Ref Expression
smumullem (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵)))

Proof of Theorem smumullem
Dummy variables 𝑘 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smumullem.n . 2 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2 oveq2 7413 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (0..^𝑥) = (0..^0))
3 fzo0 13652 . . . . . . . . . 10 (0..^0) = ∅
42, 3eqtrdi 2788 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (0..^𝑥) = ∅)
54ineq2d 4211 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ ∅))
6 in0 4390 . . . . . . . 8 ((bits‘𝐴) ∩ ∅) = ∅
75, 6eqtrdi 2788 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ∅)
87oveq1d 7420 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (∅ smul (bits‘𝐵)))
9 bitsss 16363 . . . . . . 7 (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0
10 smu02 16424 . . . . . . 7 ((bits‘𝐵) ⊆ ℕ0 → (∅ smul (bits‘𝐵)) = ∅)
119, 10ax-mp 5 . . . . . 6 (∅ smul (bits‘𝐵)) = ∅
128, 11eqtrdi 2788 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = ∅)
13 oveq2 7413 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → (2↑𝑥) = (2↑0))
14 2cn 12283 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℂ
15 exp0 14027 . . . . . . . . 9 (2 ∈ ℂ → (2↑0) = 1)
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . 8 (2↑0) = 1
1713, 16eqtrdi 2788 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (2↑𝑥) = 1)
1817oveq2d 7421 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod 1))
1918fvoveq1d 7427 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)))
2012, 19eqeq12d 2748 . . . 4 (𝑥 = 0 → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) ↔ ∅ = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵))))
2120imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = 0 → ((𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵))) ↔ (𝜑 → ∅ = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)))))
22 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (0..^𝑥) = (0..^𝑘))
2322ineq2d 4211 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)))
2423oveq1d 7420 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)))
25 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (2↑𝑥) = (2↑𝑘))
2625oveq2d 7421 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑𝑘)))
2726fvoveq1d 7427 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)))
2824, 27eqeq12d 2748 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) ↔ (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵))))
2928imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = 𝑘 → ((𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵))) ↔ (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)))))
30 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (0..^𝑥) = (0..^(𝑘 + 1)))
3130ineq2d 4211 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))))
3231oveq1d 7420 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)))
33 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (2↑𝑥) = (2↑(𝑘 + 1)))
3433oveq2d 7421 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))))
3534fvoveq1d 7427 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)))
3632, 35eqeq12d 2748 . . . 4 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) ↔ (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵))))
3736imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵))) ↔ (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)))))
38 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (0..^𝑥) = (0..^𝑁))
3938ineq2d 4211 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
4039oveq1d 7420 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)))
41 oveq2 7413 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (2↑𝑥) = (2↑𝑁))
4241oveq2d 7421 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑𝑁)))
4342fvoveq1d 7427 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵)))
4440, 43eqeq12d 2748 . . . 4 (𝑥 = 𝑁 → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) ↔ (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵))))
4544imbi2d 340 . . 3 (𝑥 = 𝑁 → ((𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵))) ↔ (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵)))))
46 smumullem.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
47 zmod10 13848 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴 mod 1) = 0)
4846, 47syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 mod 1) = 0)
4948oveq1d 7420 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 mod 1) · 𝐵) = (0 · 𝐵))
50 smumullem.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
5150zcnd 12663 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
5251mul02d 11408 . . . . . 6 (𝜑 → (0 · 𝐵) = 0)
5349, 52eqtrd 2772 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 mod 1) · 𝐵) = 0)
5453fveq2d 6892 . . . 4 (𝜑 → (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)) = (bits‘0))
55 0bits 16376 . . . 4 (bits‘0) = ∅
5654, 55eqtr2di 2789 . . 3 (𝜑 → ∅ = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)))
57 oveq1 7412 . . . . . 6 ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}) = ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
58 bitsss 16363 . . . . . . . . 9 (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0
5958a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0)
609a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0)
61 simpr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6259, 60, 61smup1 16426 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
63 bitsinv1lem 16378 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) = ((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
6446, 63sylan 580 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) = ((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
6564oveq1d 7420 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) · 𝐵))
6646adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℤ)
67 2nn 12281 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ ℕ
6867a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ)
6968, 61nnexpcld 14204 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (2↑𝑘) ∈ ℕ)
7066, 69zmodcld 13853 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℕ0)
7170nn0cnd 12530 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℂ)
7269nnnn0d 12528 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (2↑𝑘) ∈ ℕ0)
73 0nn0 12483 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℕ0
74 ifcl 4572 . . . . . . . . . . . . 13 (((2↑𝑘) ∈ ℕ0 ∧ 0 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℕ0)
7572, 73, 74sylancl 586 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℕ0)
7675nn0cnd 12530 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℂ)
7751adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
7871, 76, 77adddird 11235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) · 𝐵) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) · 𝐵)))
7976, 77mulcomd 11231 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) · 𝐵) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
8079oveq2d 7421 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) · 𝐵)) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))))
8165, 78, 803eqtrd 2776 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))))
8281fveq2d 6892 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)) = (bits‘(((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))))
8370nn0zd 12580 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℤ)
8450adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℤ)
8583, 84zmulcld 12668 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) ∈ ℤ)
8675nn0zd 12580 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℤ)
8784, 86zmulcld 12668 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) ∈ ℤ)
88 sadadd 16404 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) ∈ ℤ ∧ (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) ∈ ℤ) → ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))) = (bits‘(((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))))
8985, 87, 88syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))) = (bits‘(((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))))
90 oveq2 7413 . . . . . . . . . . 11 ((2↑𝑘) = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → (𝐵 · (2↑𝑘)) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
9190fveqeq2d 6896 . . . . . . . . . 10 ((2↑𝑘) = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → ((bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} ↔ (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
92 oveq2 7413 . . . . . . . . . . 11 (0 = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → (𝐵 · 0) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
9392fveqeq2d 6896 . . . . . . . . . 10 (0 = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → ((bits‘(𝐵 · 0)) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} ↔ (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
94 bitsshft 16412 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))))
9550, 94sylan 580 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))))
96 ibar 529 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) → ((𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵) ↔ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))))
9796rabbidv 3440 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
9895, 97sylan9req 2793 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
9977adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → 𝐵 ∈ ℂ)
10099mul01d 11409 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (𝐵 · 0) = 0)
101100fveq2d 6892 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · 0)) = (bits‘0))
102 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴))
103102intnanrd 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
104103ralrimivw 3150 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ∀𝑛 ∈ ℕ0 ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
105 rabeq0 4383 . . . . . . . . . . . 12 ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} = ∅ ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ0 ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
106104, 105sylibr 233 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} = ∅)
10755, 101, 1063eqtr4a 2798 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · 0)) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
10891, 93, 98, 107ifbothda 4565 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
109108oveq2d 7421 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))) = ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
11082, 89, 1093eqtr2d 2778 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)) = ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}))
11162, 110eqeq12d 2748 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)) ↔ ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))}) = ((bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})))
11257, 111imbitrrid 245 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵))))
113112expcom 414 . . . 4 (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝜑 → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)) → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)))))
114113a2d 29 . . 3 (𝑘 ∈ ℕ0 → ((𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵))) → (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)))))
11521, 29, 37, 45, 56, 114nn0ind 12653 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵))))
1161, 115mpcom 38 1 (𝜑 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wral 3061  {crab 3432  cin 3946  wss 3947  c0 4321  ifcif 4527  cfv 6540  (class class class)co 7405  cc 11104  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   · cmul 11111  cmin 11440  cn 12208  2c2 12263  0cn0 12468  cz 12554  ..^cfzo 13623   mod cmo 13830  cexp 14023  bitscbits 16356   sadd csad 16357   smul csmu 16358
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-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-xor 1510  df-tru 1544  df-fal 1554  df-had 1595  df-cad 1608  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 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-dvds 16194  df-bits 16359  df-sad 16388  df-smu 16413
This theorem is referenced by:  smumul  16430
  Copyright terms: Public domain W3C validator