MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  bitsp1o Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bitsp1o 15136
Description: The 𝑀 + 1-th bit of 2𝑁 + 1 is the 𝑀-th bit of 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Sep-2016.)
Assertion
Ref Expression
bitsp1o ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑀 + 1) ∈ (bits‘((2 · 𝑁) + 1)) ↔ 𝑀 ∈ (bits‘𝑁)))

Proof of Theorem bitsp1o
StepHypRef Expression
1 2z 11394 . . . . . 6 2 ∈ ℤ
21a1i 11 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℤ → 2 ∈ ℤ)
3 id 22 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℤ)
42, 3zmulcld 11473 . . . 4 (𝑁 ∈ ℤ → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
54peano2zd 11470 . . 3 (𝑁 ∈ ℤ → ((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℤ)
6 bitsp1 15134 . . 3 ((((2 · 𝑁) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑀 + 1) ∈ (bits‘((2 · 𝑁) + 1)) ↔ 𝑀 ∈ (bits‘(⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2)))))
75, 6sylan 488 . 2 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑀 + 1) ∈ (bits‘((2 · 𝑁) + 1)) ↔ 𝑀 ∈ (bits‘(⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2)))))
8 2re 11075 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℝ
98a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → 2 ∈ ℝ)
10 zre 11366 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
119, 10remulcld 10055 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
1211recnd 10053 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
13 1cnd 10041 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → 1 ∈ ℂ)
14 2cnd 11078 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → 2 ∈ ℂ)
15 2ne0 11098 . . . . . . . . . 10 2 ≠ 0
1615a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → 2 ≠ 0)
1712, 13, 14, 16divdird 10824 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (((2 · 𝑁) + 1) / 2) = (((2 · 𝑁) / 2) + (1 / 2)))
18 zcn 11367 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
1918, 14, 16divcan3d 10791 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℤ → ((2 · 𝑁) / 2) = 𝑁)
2019oveq1d 6650 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ ℤ → (((2 · 𝑁) / 2) + (1 / 2)) = (𝑁 + (1 / 2)))
2117, 20eqtrd 2654 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → (((2 · 𝑁) + 1) / 2) = (𝑁 + (1 / 2)))
2221fveq2d 6182 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℤ → (⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2)) = (⌊‘(𝑁 + (1 / 2))))
23 0re 10025 . . . . . . . . 9 0 ∈ ℝ
24 halfre 11231 . . . . . . . . 9 (1 / 2) ∈ ℝ
25 halfgt0 11233 . . . . . . . . 9 0 < (1 / 2)
2623, 24, 25ltleii 10145 . . . . . . . 8 0 ≤ (1 / 2)
27 halflt1 11235 . . . . . . . 8 (1 / 2) < 1
2826, 27pm3.2i 471 . . . . . . 7 (0 ≤ (1 / 2) ∧ (1 / 2) < 1)
29 flbi2 12601 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ (1 / 2) ∈ ℝ) → ((⌊‘(𝑁 + (1 / 2))) = 𝑁 ↔ (0 ≤ (1 / 2) ∧ (1 / 2) < 1)))
3024, 29mpan2 706 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℤ → ((⌊‘(𝑁 + (1 / 2))) = 𝑁 ↔ (0 ≤ (1 / 2) ∧ (1 / 2) < 1)))
3128, 30mpbiri 248 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℤ → (⌊‘(𝑁 + (1 / 2))) = 𝑁)
3222, 31eqtrd 2654 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℤ → (⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2)) = 𝑁)
3332adantr 481 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2)) = 𝑁)
3433fveq2d 6182 . . 3 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (bits‘(⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2))) = (bits‘𝑁))
3534eleq2d 2685 . 2 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑀 ∈ (bits‘(⌊‘(((2 · 𝑁) + 1) / 2))) ↔ 𝑀 ∈ (bits‘𝑁)))
367, 35bitrd 268 1 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝑀 + 1) ∈ (bits‘((2 · 𝑁) + 1)) ↔ 𝑀 ∈ (bits‘𝑁)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1481  wcel 1988  wne 2791   class class class wbr 4644  cfv 5876  (class class class)co 6635  cr 9920  0cc0 9921  1c1 9922   + caddc 9924   · cmul 9926   < clt 10059  cle 10060   / cdiv 10669  2c2 11055  0cn0 11277  cz 11362  cfl 12574  bitscbits 15122
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934  ax-cnex 9977  ax-resscn 9978  ax-1cn 9979  ax-icn 9980  ax-addcl 9981  ax-addrcl 9982  ax-mulcl 9983  ax-mulrcl 9984  ax-mulcom 9985  ax-addass 9986  ax-mulass 9987  ax-distr 9988  ax-i2m1 9989  ax-1ne0 9990  ax-1rid 9991  ax-rnegex 9992  ax-rrecex 9993  ax-cnre 9994  ax-pre-lttri 9995  ax-pre-lttrn 9996  ax-pre-ltadd 9997  ax-pre-mulgt0 9998  ax-pre-sup 9999
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-nel 2895  df-ral 2914  df-rex 2915  df-reu 2916  df-rmo 2917  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-csb 3527  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-iun 4513  df-br 4645  df-opab 4704  df-mpt 4721  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-pred 5668  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-iota 5839  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-fv 5884  df-riota 6596  df-ov 6638  df-oprab 6639  df-mpt2 6640  df-om 7051  df-2nd 7154  df-wrecs 7392  df-recs 7453  df-rdg 7491  df-er 7727  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-sup 8333  df-inf 8334  df-pnf 10061  df-mnf 10062  df-xr 10063  df-ltxr 10064  df-le 10065  df-sub 10253  df-neg 10254  df-div 10670  df-nn 11006  df-2 11064  df-n0 11278  df-z 11363  df-uz 11673  df-fl 12576  df-seq 12785  df-exp 12844  df-bits 15125
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator