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

Theorem smumullem 15429
Description: Lemma for smumul 15430. (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 6878 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 0 → (0..^𝑥) = (0..^0))
3 fzo0 12712 . . . . . . . . . 10 (0..^0) = ∅
42, 3syl6eq 2856 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 0 → (0..^𝑥) = ∅)
54ineq2d 4013 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ ∅))
6 in0 4166 . . . . . . . 8 ((bits‘𝐴) ∩ ∅) = ∅
75, 6syl6eq 2856 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ∅)
87oveq1d 6885 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (∅ smul (bits‘𝐵)))
9 bitsss 15363 . . . . . . 7 (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0
10 smu02 15424 . . . . . . 7 ((bits‘𝐵) ⊆ ℕ0 → (∅ smul (bits‘𝐵)) = ∅)
119, 10ax-mp 5 . . . . . 6 (∅ smul (bits‘𝐵)) = ∅
128, 11syl6eq 2856 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = ∅)
13 oveq2 6878 . . . . . . . 8 (𝑥 = 0 → (2↑𝑥) = (2↑0))
14 2cn 11371 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℂ
15 exp0 13083 . . . . . . . . 9 (2 ∈ ℂ → (2↑0) = 1)
1614, 15ax-mp 5 . . . . . . . 8 (2↑0) = 1
1713, 16syl6eq 2856 . . . . . . 7 (𝑥 = 0 → (2↑𝑥) = 1)
1817oveq2d 6886 . . . . . 6 (𝑥 = 0 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod 1))
1918fvoveq1d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 0 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)))
2012, 19eqeq12d 2821 . . . 4 (𝑥 = 0 → ((((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) ↔ ∅ = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵))))
2120imbi2d 331 . . 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 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (0..^𝑥) = (0..^𝑘))
2322ineq2d 4013 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)))
2423oveq1d 6885 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑘)) smul (bits‘𝐵)))
25 oveq2 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑘 → (2↑𝑥) = (2↑𝑘))
2625oveq2d 6886 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑𝑘)))
2726fvoveq1d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵)))
2824, 27eqeq12d 2821 . . . 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 331 . . 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 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (0..^𝑥) = (0..^(𝑘 + 1)))
3130ineq2d 4013 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))))
3231oveq1d 6885 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) smul (bits‘𝐵)))
33 oveq2 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (2↑𝑥) = (2↑(𝑘 + 1)))
3433oveq2d 6886 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))))
3534fvoveq1d 6892 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵)))
3632, 35eqeq12d 2821 . . . 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 331 . . 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 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (0..^𝑥) = (0..^𝑁))
3938ineq2d 4013 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) = ((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)))
4039oveq1d 6885 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑥)) smul (bits‘𝐵)) = (((bits‘𝐴) ∩ (0..^𝑁)) smul (bits‘𝐵)))
41 oveq2 6878 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (2↑𝑥) = (2↑𝑁))
4241oveq2d 6886 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → (𝐴 mod (2↑𝑥)) = (𝐴 mod (2↑𝑁)))
4342fvoveq1d 6892 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑥)) · 𝐵)) = (bits‘((𝐴 mod (2↑𝑁)) · 𝐵)))
4440, 43eqeq12d 2821 . . . 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 331 . . 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 12906 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ℤ → (𝐴 mod 1) = 0)
4846, 47syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 mod 1) = 0)
4948oveq1d 6885 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 mod 1) · 𝐵) = (0 · 𝐵))
50 smumullem.b . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
5150zcnd 11745 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ ℂ)
5251mul02d 10515 . . . . . 6 (𝜑 → (0 · 𝐵) = 0)
5349, 52eqtrd 2840 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐴 mod 1) · 𝐵) = 0)
5453fveq2d 6408 . . . 4 (𝜑 → (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)) = (bits‘0))
55 0bits 15376 . . . 4 (bits‘0) = ∅
5654, 55syl6req 2857 . . 3 (𝜑 → ∅ = (bits‘((𝐴 mod 1) · 𝐵)))
57 oveq1 6877 . . . . . 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 15363 . . . . . . . . 9 (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0
5958a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘𝐴) ⊆ ℕ0)
609a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘𝐵) ⊆ ℕ0)
61 simpr 473 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6259, 60, 61smup1 15426 . . . . . . 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 15378 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) = ((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
6446, 63sylan 571 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) = ((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
6564oveq1d 6885 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) + if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) · 𝐵))
6646adantr 468 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐴 ∈ ℤ)
67 2nn 11458 . . . . . . . . . . . . . . 15 2 ∈ ℕ
6867a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ)
6968, 61nnexpcld 13249 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (2↑𝑘) ∈ ℕ)
7066, 69zmodcld 12911 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℕ0)
7170nn0cnd 11615 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℂ)
7269nnnn0d 11613 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (2↑𝑘) ∈ ℕ0)
73 0nn0 11570 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ ℕ0
74 ifcl 4323 . . . . . . . . . . . . 13 (((2↑𝑘) ∈ ℕ0 ∧ 0 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℕ0)
7572, 73, 74sylancl 576 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℕ0)
7675nn0cnd 11615 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℂ)
7751adantr 468 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℂ)
7871, 76, 77adddird 10346 . . . . . . . . . 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 10342 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) · 𝐵) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
8079oveq2d 6886 . . . . . . . . . 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 2844 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑(𝑘 + 1))) · 𝐵) = (((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) + (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))))
8281fveq2d 6408 . . . . . . . 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 11742 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴 mod (2↑𝑘)) ∈ ℤ)
8450adantr 468 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ∈ ℤ)
8583, 84zmulcld 11750 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 mod (2↑𝑘)) · 𝐵) ∈ ℤ)
8675nn0zd 11742 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) ∈ ℤ)
8784, 86zmulcld 11750 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)) ∈ ℤ)
88 sadadd 15404 . . . . . . . . 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 575 . . . . . . . 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 6878 . . . . . . . . . . 11 ((2↑𝑘) = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → (𝐵 · (2↑𝑘)) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
9190fveqeq2d 6412 . . . . . . . . . 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 6878 . . . . . . . . . . 11 (0 = if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0) → (𝐵 · 0) = (𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0)))
9392fveqeq2d 6412 . . . . . . . . . 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 15412 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))))
9550, 94sylan 571 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))))
96 ibar 520 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) → ((𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵) ↔ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))))
9796rabbidv 3379 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
9895, 97sylan9req 2861 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · (2↑𝑘))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
9977adantr 468 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → 𝐵 ∈ ℂ)
10099mul01d 10516 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (𝐵 · 0) = 0)
101100fveq2d 6408 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · 0)) = (bits‘0))
102 simpr 473 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴))
103102intnanrd 479 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
104103ralrimivw 3155 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → ∀𝑛 ∈ ℕ0 ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
105 rabeq0 4157 . . . . . . . . . . . 12 ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} = ∅ ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ0 ¬ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵)))
106104, 105sylibr 225 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))} = ∅)
10755, 101, 1063eqtr4a 2866 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑘 ∈ (bits‘𝐴)) → (bits‘(𝐵 · 0)) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
10891, 93, 98, 107ifbothda 4316 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝐵 · if(𝑘 ∈ (bits‘𝐴), (2↑𝑘), 0))) = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘 ∈ (bits‘𝐴) ∧ (𝑛𝑘) ∈ (bits‘𝐵))})
109108oveq2d 6886 . . . . . . . 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 2846 . . . . . . 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 2821 . . . . . 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, 111syl5ibr 237 . . . . 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 400 . . . 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 11734 . 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 384   = wceq 1637  wcel 2156  wral 3096  {crab 3100  cin 3768  wss 3769  c0 4116  ifcif 4279  cfv 6097  (class class class)co 6870  cc 10215  0cc0 10217  1c1 10218   + caddc 10220   · cmul 10222  cmin 10547  cn 11301  2c2 11352  0cn0 11555  cz 11639  ..^cfzo 12685   mod cmo 12888  cexp 13079  bitscbits 15356   sadd csad 15357   smul csmu 15358
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2068  ax-7 2104  ax-8 2158  ax-9 2165  ax-10 2185  ax-11 2201  ax-12 2214  ax-13 2420  ax-ext 2784  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5096  ax-un 7175  ax-inf2 8781  ax-cnex 10273  ax-resscn 10274  ax-1cn 10275  ax-icn 10276  ax-addcl 10277  ax-addrcl 10278  ax-mulcl 10279  ax-mulrcl 10280  ax-mulcom 10281  ax-addass 10282  ax-mulass 10283  ax-distr 10284  ax-i2m1 10285  ax-1ne0 10286  ax-1rid 10287  ax-rnegex 10288  ax-rrecex 10289  ax-cnre 10290  ax-pre-lttri 10291  ax-pre-lttrn 10292  ax-pre-ltadd 10293  ax-pre-mulgt0 10294  ax-pre-sup 10295
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-xor 1619  df-tru 1641  df-fal 1651  df-had 1688  df-cad 1701  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2061  df-eu 2634  df-mo 2635  df-clab 2793  df-cleq 2799  df-clel 2802  df-nfc 2937  df-ne 2979  df-nel 3082  df-ral 3101  df-rex 3102  df-reu 3103  df-rmo 3104  df-rab 3105  df-v 3393  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4117  df-if 4280  df-pw 4353  df-sn 4371  df-pr 4373  df-tp 4375  df-op 4377  df-uni 4631  df-int 4670  df-iun 4714  df-disj 4813  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5219  df-eprel 5224  df-po 5232  df-so 5233  df-fr 5270  df-se 5271  df-we 5272  df-xp 5317  df-rel 5318  df-cnv 5319  df-co 5320  df-dm 5321  df-rn 5322  df-res 5323  df-ima 5324  df-pred 5893  df-ord 5939  df-on 5940  df-lim 5941  df-suc 5942  df-iota 6060  df-fun 6099  df-fn 6100  df-f 6101  df-f1 6102  df-fo 6103  df-f1o 6104  df-fv 6105  df-isom 6106  df-riota 6831  df-ov 6873  df-oprab 6874  df-mpt2 6875  df-om 7292  df-1st 7394  df-2nd 7395  df-wrecs 7638  df-recs 7700  df-rdg 7738  df-1o 7792  df-2o 7793  df-oadd 7796  df-er 7975  df-map 8090  df-pm 8091  df-en 8189  df-dom 8190  df-sdom 8191  df-fin 8192  df-sup 8583  df-inf 8584  df-oi 8650  df-card 9044  df-cda 9271  df-pnf 10357  df-mnf 10358  df-xr 10359  df-ltxr 10360  df-le 10361  df-sub 10549  df-neg 10550  df-div 10966  df-nn 11302  df-2 11360  df-3 11361  df-n0 11556  df-xnn0 11626  df-z 11640  df-uz 11901  df-rp 12043  df-fz 12546  df-fzo 12686  df-fl 12813  df-mod 12889  df-seq 13021  df-exp 13080  df-hash 13334  df-cj 14058  df-re 14059  df-im 14060  df-sqrt 14194  df-abs 14195  df-clim 14438  df-sum 14636  df-dvds 15200  df-bits 15359  df-sad 15388  df-smu 15413
This theorem is referenced by:  smumul  15430
  Copyright terms: Public domain W3C validator