Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mod42tp1mod8 Structured version   Visualization version   Unicode version

Theorem mod42tp1mod8 41519
Description: If a number is  3 modulo  4, twice the number plus  1 is  7 modulo  8. (Contributed by AV, 19-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
mod42tp1mod8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  ( N  mod  4
)  =  3 )  ->  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8 )  =  7 )

Proof of Theorem mod42tp1mod8
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 4nn 11187 . . . . 5  |-  4  e.  NN
21a1i 11 . . . 4  |-  ( N  e.  ZZ  ->  4  e.  NN )
3 3nn0 11310 . . . . . 6  |-  3  e.  NN0
43a1i 11 . . . . 5  |-  ( N  e.  ZZ  ->  3  e.  NN0 )
5 3lt4 11197 . . . . 5  |-  3  <  4
64, 5jctir 561 . . . 4  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
3  e.  NN0  /\  3  <  4 ) )
7 modremain 15132 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  4  e.  NN  /\  (
3  e.  NN0  /\  3  <  4 ) )  ->  ( ( N  mod  4 )  =  3  <->  E. z  e.  ZZ  ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N ) )
82, 6, 7mpd3an23 1426 . . 3  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
( N  mod  4
)  =  3  <->  E. z  e.  ZZ  (
( z  x.  4 )  +  3 )  =  N ) )
9 2cnd 11093 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  2  e.  CC )
10 simpr 477 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  ZZ )
11 4z 11411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  4  e.  ZZ
1211a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  4  e.  ZZ )
1310, 12zmulcld 11488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( z  x.  4 )  e.  ZZ )
1413zcnd 11483 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( z  x.  4 )  e.  CC )
15 3cn 11095 . . . . . . . . . . . 12  |-  3  e.  CC
1615a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  3  e.  CC )
179, 14, 16adddid 10064 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  (
( z  x.  4 )  +  3 ) )  =  ( ( 2  x.  ( z  x.  4 ) )  +  ( 2  x.  3 ) ) )
1810zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  z  e.  CC )
19 4cn 11098 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  4  e.  CC
2019a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  4  e.  CC )
219, 18, 20mul12d 10245 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  (
z  x.  4 ) )  =  ( z  x.  ( 2  x.  4 ) ) )
22 2cn 11091 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  2  e.  CC
23 4t2e8 11181 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 4  x.  2 )  =  8
2419, 22, 23mulcomli 10047 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  x.  4 )  =  8
2524oveq2i 6661 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  x.  ( 2  x.  4 ) )  =  ( z  x.  8 )
2621, 25syl6eq 2672 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  (
z  x.  4 ) )  =  ( z  x.  8 ) )
27 3t2e6 11179 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 3  x.  2 )  =  6
2815, 22, 27mulcomli 10047 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2  x.  3 )  =  6
2928a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  3 )  =  6 )
3026, 29oveq12d 6668 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  ( z  x.  4 ) )  +  ( 2  x.  3 ) )  =  ( ( z  x.  8 )  +  6 ) )
3117, 30eqtrd 2656 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( 2  x.  (
( z  x.  4 )  +  3 ) )  =  ( ( z  x.  8 )  +  6 ) )
3231oveq1d 6665 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  =  ( ( ( z  x.  8 )  +  6 )  +  1 ) )
33 id 22 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  ZZ  ->  z  e.  ZZ )
34 8nn 11191 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  8  e.  NN
3534nnzi 11401 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  8  e.  ZZ
3635a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  ZZ  ->  8  e.  ZZ )
3733, 36zmulcld 11488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
z  x.  8 )  e.  ZZ )
3837zcnd 11483 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
z  x.  8 )  e.  CC )
39 6cn 11102 . . . . . . . . . . . 12  |-  6  e.  CC
4039a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  e.  ZZ  ->  6  e.  CC )
41 1cnd 10056 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  e.  ZZ  ->  1  e.  CC )
4238, 40, 41addassd 10062 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
( ( z  x.  8 )  +  6 )  +  1 )  =  ( ( z  x.  8 )  +  ( 6  +  1 ) ) )
43 6p1e7 11156 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 6  +  1 )  =  7
4443a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
6  +  1 )  =  7 )
4544oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
( z  x.  8 )  +  ( 6  +  1 ) )  =  ( ( z  x.  8 )  +  7 ) )
4642, 45eqtrd 2656 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
( ( z  x.  8 )  +  6 )  +  1 )  =  ( ( z  x.  8 )  +  7 ) )
4746adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( z  x.  8 )  +  6 )  +  1 )  =  ( ( z  x.  8 )  +  7 ) )
4832, 47eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  =  ( ( z  x.  8 )  +  7 ) )
4948oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  mod  8
)  =  ( ( ( z  x.  8 )  +  7 )  mod  8 ) )
50 nnrp 11842 . . . . . . . . 9  |-  ( 8  e.  NN  ->  8  e.  RR+ )
5134, 50mp1i 13 . . . . . . . 8  |-  ( z  e.  ZZ  ->  8  e.  RR+ )
52 0xr 10086 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  RR*
5352a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  0  e.  RR* )
54 8re 11105 . . . . . . . . . . 11  |-  8  e.  RR
5554rexri 10097 . . . . . . . . . 10  |-  8  e.  RR*
5655a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  8  e.  RR* )
57 7re 11103 . . . . . . . . . . 11  |-  7  e.  RR
5857rexri 10097 . . . . . . . . . 10  |-  7  e.  RR*
5958a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  7  e.  RR* )
60 0re 10040 . . . . . . . . . . 11  |-  0  e.  RR
61 7pos 11120 . . . . . . . . . . 11  |-  0  <  7
6260, 57, 61ltleii 10160 . . . . . . . . . 10  |-  0  <_  7
6362a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  0  <_  7 )
64 7lt8 11215 . . . . . . . . . 10  |-  7  <  8
6564a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ZZ  ->  7  <  8 )
6653, 56, 59, 63, 65elicod 12224 . . . . . . . 8  |-  ( z  e.  ZZ  ->  7  e.  ( 0 [,) 8
) )
67 muladdmodid 12710 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  e.  ZZ  /\  8  e.  RR+  /\  7  e.  ( 0 [,) 8
) )  ->  (
( ( z  x.  8 )  +  7 )  mod  8 )  =  7 )
6851, 66, 67mpd3an23 1426 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  ZZ  ->  (
( ( z  x.  8 )  +  7 )  mod  8 )  =  7 )
6968adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( z  x.  8 )  +  7 )  mod  8
)  =  7 )
7049, 69eqtrd 2656 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  mod  8
)  =  7 )
71 oveq2 6658 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  ->  (
2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  =  ( 2  x.  N ) )
7271oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  ->  (
( 2  x.  (
( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  N )  +  1 ) )
7372oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  ->  (
( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  mod  8 )  =  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8 ) )
7473eqeq1d 2624 . . . . 5  |-  ( ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  ->  (
( ( ( 2  x.  ( ( z  x.  4 )  +  3 ) )  +  1 )  mod  8
)  =  7  <->  (
( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8 )  =  7 ) )
7570, 74syl5ibcom 235 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ )  ->  ( ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  ->  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8 )  =  7 ) )
7675rexlimdva 3031 . . 3  |-  ( N  e.  ZZ  ->  ( E. z  e.  ZZ  ( ( z  x.  4 )  +  3 )  =  N  -> 
( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8
)  =  7 ) )
778, 76sylbid 230 . 2  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
( N  mod  4
)  =  3  -> 
( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8
)  =  7 ) )
7877imp 445 1  |-  ( ( N  e.  ZZ  /\  ( N  mod  4
)  =  3 )  ->  ( ( ( 2  x.  N )  +  1 )  mod  8 )  =  7 )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   E.wrex 2913   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650   CCcc 9934   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941   RR*cxr 10073    < clt 10074    <_ cle 10075   NNcn 11020   2c2 11070   3c3 11071   4c4 11072   6c6 11074   7c7 11075   8c8 11076   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   RR+crp 11832   [,)cico 12177    mod cmo 12668
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-ico 12181  df-fz 12327  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-dvds 14984
This theorem is referenced by:  sgprmdvdsmersenne  41521
  Copyright terms: Public domain W3C validator