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Theorem bitsmod 15281
Description: Truncating the bit sequence after some 𝑀 is equivalent to reducing the argument mod 2↑𝑀. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Sep-2016.)
Assertion
Ref Expression
bitsmod ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) = ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)))

Proof of Theorem bitsmod
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 474 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ ℤ)
2 2nn 11298 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℕ
32a1i 11 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 2 ∈ ℕ)
4 simpr 479 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
53, 4nnexpcld 13145 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (2↑𝑀) ∈ ℕ)
61, 5zmodcld 12806 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℕ0)
76nn0zd 11593 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
87biantrurd 530 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))))
91ad2antrr 764 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
10 simplr 809 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
11 bitsval2 15270 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥)))))
129, 10, 11syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥)))))
13 simpr 479 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 < 𝑀)
1413biantrud 529 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀)))
15 2z 11522 . . . . . . . . . . . . 13 2 ∈ ℤ
1615a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℤ)
179zred 11595 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℝ)
182a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℕ)
1918, 10nnexpcld 13145 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℕ)
2017, 19nndivred 11182 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 / (2↑𝑥)) ∈ ℝ)
2120flcld 12714 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ∈ ℤ)
227ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
2322zred 11595 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℝ)
2423, 19nndivred 11182 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℝ)
2524flcld 12714 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℤ)
26 2cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℂ)
2726, 10expp1d 13124 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑(𝑥 + 1)) = ((2↑𝑥) · 2))
28 1nn0 11421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1 ∈ ℕ0
2928a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 1 ∈ ℕ0)
3010, 29nn0addcld 11468 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ∈ ℕ0)
3130nn0zd 11593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ∈ ℤ)
32 simplr 809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
3332adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℕ0)
3433nn0zd 11593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
35 nn0ltp1le 11548 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑥 < 𝑀 ↔ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
3610, 33, 35syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 < 𝑀 ↔ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
3713, 36mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑥 + 1) ≤ 𝑀)
38 eluz2 11806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1)) ↔ ((𝑥 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 + 1) ≤ 𝑀))
3931, 34, 37, 38syl3anbrc 1383 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1)))
40 dvdsexp 15172 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑥 + 1) ∈ ℕ0𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑥 + 1))) → (2↑(𝑥 + 1)) ∥ (2↑𝑀))
4116, 30, 39, 40syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑(𝑥 + 1)) ∥ (2↑𝑀))
4227, 41eqbrtrrd 4784 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (2↑𝑀))
435ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℕ)
4443nnrpd 11984 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℝ+)
45 moddifz 12797 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℝ+) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
4617, 44, 45syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ)
4743nnzd 11594 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℤ)
48 2ne0 11226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 ≠ 0
4948a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ≠ 0)
5026, 49, 34expne0d 13129 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ≠ 0)
519, 22zsubcld 11600 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ)
52 dvdsval2 15106 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((2↑𝑀) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑀) ≠ 0 ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ))
5347, 50, 51, 52syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑀)) ∈ ℤ))
5446, 53mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
5519nnzd 11594 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℤ)
5655, 16zmulcld 11601 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∈ ℤ)
57 dvdstr 15141 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((2↑𝑥) · 2) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → ((((2↑𝑥) · 2) ∥ (2↑𝑀) ∧ (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))))
5856, 47, 51, 57syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((((2↑𝑥) · 2) ∥ (2↑𝑀) ∧ (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))))
5942, 54, 58mp2and 717 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
6051zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℂ)
6119nncnd 11149 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℂ)
6210nn0zd 11593 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℤ)
6326, 49, 62expne0d 13129 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ≠ 0)
6460, 61, 63divcan2d 10916 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) = (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
6559, 64breqtrrd 4788 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
6610nn0red 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℝ)
6733nn0red 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℝ)
6866, 67, 13ltled 10298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥𝑀)
69 eluz2 11806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑀 ∈ (ℤ𝑥) ↔ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥𝑀))
7062, 34, 68, 69syl3anbrc 1383 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ𝑥))
71 dvdsexp 15172 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0𝑀 ∈ (ℤ𝑥)) → (2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀))
7216, 10, 70, 71syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀))
73 dvdstr 15141 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((2↑𝑥) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℤ ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → (((2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀) ∧ (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) → (2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))))
7455, 47, 51, 73syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((2↑𝑥) ∥ (2↑𝑀) ∧ (2↑𝑀) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) → (2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))))
7572, 54, 74mp2and 717 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))))
76 dvdsval2 15106 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((2↑𝑥) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ≠ 0 ∧ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ∈ ℤ) → ((2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ))
7755, 63, 51, 76syl3anc 1439 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) ∥ (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ))
7875, 77mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ)
79 dvdscmulr 15133 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2 ∈ ℤ ∧ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ ∧ ((2↑𝑥) ∈ ℤ ∧ (2↑𝑥) ≠ 0)) → (((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
8016, 78, 55, 63, 79syl112anc 1443 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((2↑𝑥) · 2) ∥ ((2↑𝑥) · ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
8165, 80mpbid 222 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))
8222zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℂ)
839zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
8482, 83pncan3d 10508 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) = 𝑁)
8584oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) / (2↑𝑥)) = (𝑁 / (2↑𝑥)))
8682, 60, 61, 63divdird 10952 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) + (𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀)))) / (2↑𝑥)) = (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
8785, 86eqtr3d 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 / (2↑𝑥)) = (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
8887fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) = (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))))
89 fladdz 12741 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℝ ∧ ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℤ) → (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
9024, 78, 89syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
9188, 90eqtrd 2758 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) = ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))))
9291oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) = (((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
9325zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℂ)
9478zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)) ∈ ℂ)
9593, 94pncan2d 10507 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) + ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) = ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))
9692, 95eqtrd 2758 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) = ((𝑁 − (𝑁 mod (2↑𝑀))) / (2↑𝑥)))
9781, 96breqtrrd 4788 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
98 dvdssub2 15146 . . . . . . . . . . . 12 (((2 ∈ ℤ ∧ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ∈ ℤ ∧ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ∈ ℤ) ∧ 2 ∥ ((⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) − (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))) → (2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
9916, 21, 25, 97, 98syl31anc 1442 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
10099notbid 307 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → (¬ 2 ∥ (⌊‘(𝑁 / (2↑𝑥))) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
10112, 14, 1003bitr3d 298 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
102 dvds0 15120 . . . . . . . . . . . . 13 (2 ∈ ℤ → 2 ∥ 0)
10315, 102ax-mp 5 . . . . . . . . . . . 12 2 ∥ 0
1041ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
105104zred 11595 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑁 ∈ ℝ)
106 2rp 11951 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℝ+
107106a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℝ+)
10832nn0zd 11593 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ ℤ)
109108adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
110107, 109rpexpcld 13147 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℝ+)
111105, 110modcld 12789 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℝ)
112 simplr 809 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℕ0)
113112nn0zd 11593 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℤ)
114107, 113rpexpcld 13147 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℝ+)
1156ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℕ0)
116115nn0ge0d 11467 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 0 ≤ (𝑁 mod (2↑𝑀)))
117111, 114, 116divge0d 12026 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))
118110rpred 11986 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ∈ ℝ)
119114rpred 11986 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℝ)
120 modlt 12794 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ (2↑𝑀) ∈ ℝ+) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑀))
121105, 110, 120syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑀))
122107rpred 11986 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∈ ℝ)
123 1le2 11354 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 ≤ 2
124123a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 1 ≤ 2)
125 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ¬ 𝑥 < 𝑀)
126109zred 11595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀 ∈ ℝ)
127112nn0red 11465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ ℝ)
128126, 127lenltd 10296 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑀𝑥 ↔ ¬ 𝑥 < 𝑀))
129125, 128mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑀𝑥)
130 eluz2 11806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀𝑥))
131109, 113, 129, 130syl3anbrc 1383 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 𝑥 ∈ (ℤ𝑀))
132122, 124, 131leexp2ad 13156 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑀) ≤ (2↑𝑥))
133111, 118, 119, 121, 132ltletrd 10310 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < (2↑𝑥))
134114rpcnd 11988 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2↑𝑥) ∈ ℂ)
135134mulid1d 10170 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((2↑𝑥) · 1) = (2↑𝑥))
136133, 135breqtrrd 4788 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (𝑁 mod (2↑𝑀)) < ((2↑𝑥) · 1))
137 1red 10168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 1 ∈ ℝ)
138111, 137, 114ltdivmuld 12037 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < 1 ↔ (𝑁 mod (2↑𝑀)) < ((2↑𝑥) · 1)))
139136, 138mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < 1)
140 1e0p1 11665 . . . . . . . . . . . . . 14 1 = (0 + 1)
141139, 140syl6breq 4801 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))
142111, 114rerpdivcld 12017 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℝ)
143 0z 11501 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
144 flbi 12732 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∈ ℝ ∧ 0 ∈ ℤ) → ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0 ↔ (0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∧ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))))
145142, 143, 144sylancl 697 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0 ↔ (0 ≤ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) ∧ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)) < (0 + 1))))
146117, 141, 145mpbir2and 995 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) = 0)
147103, 146syl5breqr 4798 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))
148125intnand 1000 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ¬ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))
149147, 1482thd 255 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → (2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ↔ ¬ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀)))
150149con2bid 343 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) ∧ ¬ 𝑥 < 𝑀) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
151101, 150pm2.61dan 867 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
152108biantrurd 530 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))))
153151, 152bitr3d 270 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀))))
154 an12 873 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 < 𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
155153, 154syl6bb 276 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑥 ∈ ℕ0) → (¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
156155pm5.32da 676 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))))
1578, 156bitr3d 270 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))))
158 3anass 1081 . . . 4 (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥))))))
159 elfzo2 12588 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
160 elnn0uz 11839 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℕ0𝑥 ∈ (ℤ‘0))
1611603anbi1i 1390 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑥 ∈ (ℤ‘0) ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))
162 3anass 1081 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℕ0𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
163159, 161, 1623bitr2i 288 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (0..^𝑀) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀)))
164163anbi2i 732 . . . . 5 ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
165 an12 873 . . . . 5 ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
166164, 165bitri 264 . . . 4 ((𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ ℕ0 ∧ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑥 < 𝑀))))
167157, 158, 1663bitr4g 303 . . 3 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀))))
168 bitsval 15269 . . 3 (𝑥 ∈ (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ ((𝑁 mod (2↑𝑀)) ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℕ0 ∧ ¬ 2 ∥ (⌊‘((𝑁 mod (2↑𝑀)) / (2↑𝑥)))))
169 elin 3904 . . 3 (𝑥 ∈ ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)) ↔ (𝑥 ∈ (bits‘𝑁) ∧ 𝑥 ∈ (0..^𝑀)))
170167, 168, 1693bitr4g 303 . 2 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑥 ∈ (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) ↔ 𝑥 ∈ ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀))))
171170eqrdv 2722 1 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (bits‘(𝑁 mod (2↑𝑀))) = ((bits‘𝑁) ∩ (0..^𝑀)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1596  wcel 2103  wne 2896  cin 3679   class class class wbr 4760  cfv 6001  (class class class)co 6765  cr 10048  0cc0 10049  1c1 10050   + caddc 10052   · cmul 10054   < clt 10187  cle 10188  cmin 10379   / cdiv 10797  cn 11133  2c2 11183  0cn0 11405  cz 11490  cuz 11800  +crp 11946  ..^cfzo 12580  cfl 12706   mod cmo 12783  cexp 12975  cdvds 15103  bitscbits 15264
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-er 7862  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-sup 8464  df-inf 8465  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-nn 11134  df-2 11192  df-n0 11406  df-z 11491  df-uz 11801  df-rp 11947  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-fl 12708  df-mod 12784  df-seq 12917  df-exp 12976  df-dvds 15104  df-bits 15267
This theorem is referenced by:  sadaddlem  15311  sadadd  15312  bitsres  15318  smumul  15338
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