MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  digit2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem digit2 13211
Description: Two ways to express the 𝐾 th digit in the decimal (when base 𝐵 = 10) expansion of a number 𝐴. 𝐾 = 1 corresponds to the first digit after the decimal point. (Contributed by NM, 25-Dec-2008.)
Assertion
Ref Expression
digit2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))

Proof of Theorem digit2
StepHypRef Expression
1 nnre 11239 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
2 nnnn0 11511 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℕ0)
3 reexpcl 13091 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝐵𝐾) ∈ ℝ)
41, 2, 3syl2an 495 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℝ)
5 remulcl 10233 . . . . . 6 (((𝐵𝐾) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
64, 5stoic3 1850 . . . . 5 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
763comr 1120 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ)
8 reflcl 12811 . . . 4 (((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ → (⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ)
97, 8syl 17 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ)
10 nnrp 12055 . . . 4 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ+)
11103ad2ant2 1129 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℝ+)
12 modval 12884 . . 3 (((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ+) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))))
139, 11, 12syl2anc 696 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))))
14 simp2 1132 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ ℕ)
15 fldiv 12873 . . . . . 6 ((((𝐵𝐾) · 𝐴) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)))
167, 14, 15syl2anc 696 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)))
17 nncn 11240 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℂ)
18 expcl 13092 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
1917, 2, 18syl2an 495 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
20193adant1 1125 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵𝐾) ∈ ℂ)
21 recn 10238 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℝ → 𝐴 ∈ ℂ)
22213ad2ant1 1128 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → 𝐴 ∈ ℂ)
23 nnne0 11265 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ≠ 0)
2417, 23jca 555 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
25243ad2ant2 1129 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0))
26 div23 10916 . . . . . . . 8 (((𝐵𝐾) ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
2720, 22, 25, 26syl3anc 1477 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
28 nnz 11611 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℤ)
29 expm1 13124 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0 ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
30293expa 1112 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ≠ 0) ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
3124, 28, 30syl2an 495 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
32313adant1 1125 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵↑(𝐾 − 1)) = ((𝐵𝐾) / 𝐵))
3332oveq1d 6829 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴) = (((𝐵𝐾) / 𝐵) · 𝐴))
3427, 33eqtr4d 2797 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵) = ((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴))
3534fveq2d 6357 . . . . 5 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘(((𝐵𝐾) · 𝐴) / 𝐵)) = (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))
3616, 35eqtrd 2794 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)) = (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))
3736oveq2d 6830 . . 3 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵))) = (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴))))
3837oveq2d 6830 . 2 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) / 𝐵)))) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))
3913, 38eqtrd 2794 1 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) mod 𝐵) = ((⌊‘((𝐵𝐾) · 𝐴)) − (𝐵 · (⌊‘((𝐵↑(𝐾 − 1)) · 𝐴)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  cfv 6049  (class class class)co 6814  cc 10146  cr 10147  0cc0 10148  1c1 10149   · cmul 10153  cmin 10478   / cdiv 10896  cn 11232  0cn0 11504  cz 11589  +crp 12045  cfl 12805   mod cmo 12882  cexp 13074
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7115  ax-cnex 10204  ax-resscn 10205  ax-1cn 10206  ax-icn 10207  ax-addcl 10208  ax-addrcl 10209  ax-mulcl 10210  ax-mulrcl 10211  ax-mulcom 10212  ax-addass 10213  ax-mulass 10214  ax-distr 10215  ax-i2m1 10216  ax-1ne0 10217  ax-1rid 10218  ax-rnegex 10219  ax-rrecex 10220  ax-cnre 10221  ax-pre-lttri 10222  ax-pre-lttrn 10223  ax-pre-ltadd 10224  ax-pre-mulgt0 10225  ax-pre-sup 10226
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6775  df-ov 6817  df-oprab 6818  df-mpt2 6819  df-om 7232  df-2nd 7335  df-wrecs 7577  df-recs 7638  df-rdg 7676  df-er 7913  df-en 8124  df-dom 8125  df-sdom 8126  df-sup 8515  df-inf 8516  df-pnf 10288  df-mnf 10289  df-xr 10290  df-ltxr 10291  df-le 10292  df-sub 10480  df-neg 10481  df-div 10897  df-nn 11233  df-n0 11505  df-z 11590  df-uz 11900  df-rp 12046  df-fl 12807  df-mod 12883  df-seq 13016  df-exp 13075
This theorem is referenced by:  digit1  13212
  Copyright terms: Public domain W3C validator