Metamath Proof Explorer


Theorem modfsummods

Description: Induction step for modfsummod . (Contributed by Alexander van der Vekens, 1-Sep-2018)

Ref Expression
Assertion modfsummods ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 snssi ( 𝑧𝐴 → { 𝑧 } ⊆ 𝐴 )
2 ssequn1 ( { 𝑧 } ⊆ 𝐴 ↔ ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = 𝐴 )
3 uncom ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } )
4 3 eqeq1i ( ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = 𝐴 ↔ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) = 𝐴 )
5 sumeq1 ( 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 = Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 )
6 5 oveq1d ( 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) → ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) )
7 sumeq1 ( 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) → Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) = Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) )
8 7 oveq1d ( 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) → ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
9 6 8 eqeq12d ( 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ↔ ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )
10 9 eqcoms ( ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) = 𝐴 → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ↔ ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )
11 4 10 sylbi ( ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = 𝐴 → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ↔ ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )
12 11 biimpd ( ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = 𝐴 → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )
13 12 a1d ( ( { 𝑧 } ∪ 𝐴 ) = 𝐴 → ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) ) )
14 2 13 sylbi ( { 𝑧 } ⊆ 𝐴 → ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) ) )
15 1 14 syl ( 𝑧𝐴 → ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) ) )
16 df-nel ( 𝑧𝐴 ↔ ¬ 𝑧𝐴 )
17 simp1 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → 𝐴 ∈ Fin )
18 17 ad2antlr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → 𝐴 ∈ Fin )
19 simpl ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → 𝑧𝐴 )
20 19 adantr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → 𝑧𝐴 )
21 vex 𝑧 ∈ V
22 20 21 jctil ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( 𝑧 ∈ V ∧ 𝑧𝐴 ) )
23 simplr3 ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ )
24 fsumsplitsnun ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ( 𝑧 ∈ V ∧ 𝑧𝐴 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 = ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) )
25 18 22 23 24 syl3anc ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 = ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) )
26 25 oveq1d ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) )
27 ralunb ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ↔ ( ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ ∧ ∀ 𝑘 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ∈ ℤ ) )
28 simpl ( ( ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ ∧ ∀ 𝑘 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ∈ ℤ ) → ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
29 27 28 sylbi ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ → ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
30 fsumzcl2 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
31 29 30 sylan2 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
32 31 3adant2 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
33 32 adantl ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ )
34 33 zred ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℝ )
35 modfsummodslem1 ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ )
36 35 3ad2ant3 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ )
37 36 adantl ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ )
38 37 zred ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ )
39 nnrp ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ+ )
40 39 3ad2ant2 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℝ+ )
41 40 adantl ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → 𝑁 ∈ ℝ+ )
42 modaddabs ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) )
43 34 38 41 42 syl3anc ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) )
44 43 eqcomd ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) = ( ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
45 44 adantr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) = ( ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
46 simpr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
47 35 zred ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ )
48 47 3ad2ant3 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ )
49 48 adantl ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ )
50 49 41 jca ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) )
51 50 adantr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) )
52 modabs2 ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) → ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) = ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) )
53 52 eqcomd ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) = ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
54 51 53 syl ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) = ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
55 46 54 oveq12d ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )
56 55 oveq1d ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
57 45 56 eqtrd ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 + 𝑧 / 𝑘 𝐵 ) mod 𝑁 ) = ( ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
58 zmodcl ( ( 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℕ0 )
59 58 nn0zd ( ( 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
60 59 expcom ( 𝑁 ∈ ℕ → ( 𝐵 ∈ ℤ → ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
61 60 ralimdv ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
62 61 com12 ( ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ → ( 𝑁 ∈ ℕ → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
63 62 adantr ( ( ∀ 𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ ∧ ∀ 𝑘 ∈ { 𝑧 } 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝑁 ∈ ℕ → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
64 27 63 sylbi ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ → ( 𝑁 ∈ ℕ → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
65 64 impcom ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
66 65 3adant1 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
67 17 66 jca ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
68 fsumzcl2 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
69 68 zred ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
70 67 69 syl ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
71 70 ad2antlr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
72 35 anim1i ( ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) )
73 72 ancoms ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) )
74 zmodcl ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℕ0 )
75 73 74 syl ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℕ0 )
76 75 nn0red ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
77 76 3adant1 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
78 77 ad2antlr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ )
79 40 ad2antlr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℝ+ )
80 modaddabs ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ+ ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
81 71 78 79 80 syl3anc ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) )
82 60 ralimdv ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ → ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) )
83 82 imp ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
84 83 3adant1 ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
85 84 ad2antlr ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ )
86 fsumsplitsnun ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ ( 𝑧 ∈ V ∧ 𝑧𝐴 ) ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) ∈ ℤ ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + 𝑧 / 𝑘 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ) )
87 18 22 85 86 syl3anc ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + 𝑧 / 𝑘 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ) )
88 csbov1g ( 𝑧 ∈ V → 𝑧 / 𝑘 ( 𝐵 mod 𝑁 ) = ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) )
89 21 88 mp1i ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → 𝑧 / 𝑘 ( 𝐵 mod 𝑁 ) = ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) )
90 89 oveq2d ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + 𝑧 / 𝑘 ( 𝐵 mod 𝑁 ) ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) )
91 87 90 eqtrd ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) )
92 91 eqcomd ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) )
93 92 oveq1d ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) + ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
94 81 93 eqtrd ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( ( ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) + ( ( 𝑧 / 𝑘 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
95 26 57 94 3eqtrd ( ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) ) ∧ ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) )
96 95 exp31 ( 𝑧𝐴 → ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) ) )
97 16 96 sylbir ( ¬ 𝑧𝐴 → ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) ) )
98 15 97 pm2.61i ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ ∀ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 ∈ ℤ ) → ( ( Σ 𝑘𝐴 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘𝐴 ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) → ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) 𝐵 mod 𝑁 ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 𝐴 ∪ { 𝑧 } ) ( 𝐵 mod 𝑁 ) mod 𝑁 ) ) )