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Theorem remexz

Description: Division with rest. (Contributed by metakunt, 15-May-2025)

Ref Expression
Hypotheses remexz.1 ⊢ φ → N ∈ ℤ
remexz.2 ⊢ φ → A ∈ ℕ
Assertion remexz ⊢ φ → ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ 0 … A − 1 N = x ⁢ A + y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 remexz.1 ⊢ φ → N ∈ ℤ
2 remexz.2 ⊢ φ → A ∈ ℕ
3 zmodfzo ⊢ N ∈ ℤ ∧ A ∈ ℕ → N mod A ∈ 0 ..^ A
4 1 2 3 syl2anc ⊢ φ → N mod A ∈ 0 ..^ A
5 2 nnzd ⊢ φ → A ∈ ℤ
6 fzoval ⊢ A ∈ ℤ → 0 ..^ A = 0 … A − 1
7 5 6 syl ⊢ φ → 0 ..^ A = 0 … A − 1
8 4 7 eleqtrd ⊢ φ → N mod A ∈ 0 … A − 1
9 simpr ⊢ φ ∧ y = N mod A → y = N mod A
10 9 oveq2d ⊢ φ ∧ y = N mod A → x ⁢ A + y = x ⁢ A + N mod A
11 10 eqeq2d ⊢ φ ∧ y = N mod A → N = x ⁢ A + y ↔ N = x ⁢ A + N mod A
12 11 rexbidv ⊢ φ ∧ y = N mod A → ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + y ↔ ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + N mod A
13 eqidd ⊢ φ → N mod A = N mod A
14 2 nnrpd ⊢ φ → A ∈ ℝ +
15 modmuladdim ⊢ N ∈ ℤ ∧ A ∈ ℝ + → N mod A = N mod A → ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + N mod A
16 1 14 15 syl2anc ⊢ φ → N mod A = N mod A → ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + N mod A
17 13 16 mpd ⊢ φ → ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + N mod A
18 8 12 17 rspcedvd ⊢ φ → ∃ y ∈ 0 … A − 1 ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + y
19 rexcom ⊢ ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ 0 … A − 1 N = x ⁢ A + y ↔ ∃ y ∈ 0 … A − 1 ∃ x ∈ ℤ N = x ⁢ A + y
20 18 19 sylibr ⊢ φ → ∃ x ∈ ℤ ∃ y ∈ 0 … A − 1 N = x ⁢ A + y