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

Theorem oddprmdvds 15801
Description: Every positive integer which is not a power of two is divisible by an odd prime number. (Contributed by AV, 6-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
oddprmdvds ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)
Distinct variable group:   𝑛,𝐾,𝑝

Proof of Theorem oddprmdvds
Dummy variables 𝑚 𝑞 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2prm 15599 . . . 4 2 ∈ ℙ
2 pcndvds2 15766 . . . 4 ((2 ∈ ℙ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
31, 2mpan 708 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ → ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
4 pcdvds 15762 . . . 4 ((2 ∈ ℙ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾)
51, 4mpan 708 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾)
6 id 22 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℕ)
7 2nn 11369 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℕ
87a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
91a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℙ)
109, 6pccld 15749 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ → (2 pCnt 𝐾) ∈ ℕ0)
118, 10nnexpcld 13216 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ)
126, 11jca 555 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 ∈ ℕ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ))
13 nndivdvds 15183 . . . . . . 7 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
1412, 13syl 17 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
1514adantr 472 . . . . 5 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
16 elnn1uz2 11950 . . . . . . 7 ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ ↔ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ∨ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ‘2)))
17 nncn 11212 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℂ)
18 nncn 11212 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ)
19 nnne0 11237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0)
2018, 19jca 555 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0))
2111, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐾 ∈ ℕ → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0))
22 3anass 1081 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0) ↔ (𝐾 ∈ ℂ ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0)))
2317, 21, 22sylanbrc 701 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0))
2423adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0))
25 diveq1 10902 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
2624, 25syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
2710adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (2 pCnt 𝐾) ∈ ℕ0)
28 oveq2 6813 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = (2 pCnt 𝐾) → (2↑𝑛) = (2↑(2 pCnt 𝐾)))
2928eqeq2d 2762 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = (2 pCnt 𝐾) → (𝐾 = (2↑𝑛) ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
3029adantl 473 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∧ 𝑛 = (2 pCnt 𝐾)) → (𝐾 = (2↑𝑛) ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
31 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)))
3227, 30, 31rspcedvd 3448 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛))
3332ex 449 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)))
34 pm2.24 121 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))
3533, 34syl6 35 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
3635adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
3726, 36sylbid 230 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
3837com12 32 . . . . . . . 8 ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
39 exprmfct 15610 . . . . . . . . 9 ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ‘2) → ∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
40 breq1 4799 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑞 = 2 → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
4140biimpcd 239 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 = 2 → 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
4241adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝑞 = 2 → 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
4342necon3bd 2938 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝑞 ≠ 2))
4443ex 449 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝑞 ≠ 2)))
45 prmnn 15582 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℕ)
465, 14mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ)
47 nndivides 15184 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑞 ∈ ℕ ∧ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
4845, 46, 47syl2anr 496 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
49 eqcom 2759 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞))
5017adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝐾 ∈ ℂ)
5150adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐾 ∈ ℂ)
52 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ)
5345adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℕ)
5453adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℕ)
5552, 54nnmulcld 11252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑞) ∈ ℕ)
5655nncnd 11220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑞) ∈ ℂ)
5711adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ)
5857adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ)
5958, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0))
6051, 56, 593jca 1122 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝐾 ∈ ℂ ∧ (𝑚 · 𝑞) ∈ ℂ ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0)))
61 divmul 10872 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ (𝑚 · 𝑞) ∈ ℂ ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ≠ 0)) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
6260, 61syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
6349, 62syl5bb 272 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
64 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℙ)
6564adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℙ)
6665anim1i 593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ≠ 2))
67 eldifsn 4454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ≠ 2))
6866, 67sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}))
6968adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}))
70 breq1 4799 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑝 = 𝑞 → (𝑝𝐾𝑞𝐾))
7170adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) ∧ 𝑝 = 𝑞) → (𝑝𝐾𝑞𝐾))
7258, 52nnmulcld 11252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℕ)
7372nnzd 11665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ)
7445nnzd 11665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℤ)
7574adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℤ)
7675adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℤ)
7773, 76jca 555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ))
7877adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ))
79 dvdsmul2 15198 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ) → 𝑞 ∥ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞))
8078, 79syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∥ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞))
81 2nn0 11493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2 ∈ ℕ0
8281a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ0)
8382, 10nn0expcld 13217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ0)
8483adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ0)
8584adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ0)
8685nn0cnd 11537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ)
87 nncn 11212 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℂ)
8887adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℂ)
8945nncnd 11220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℂ)
9089adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℂ)
9190adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℂ)
9286, 88, 913jca 1122 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ))
9392adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ))
94 mulass 10208 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞) = ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
9593, 94syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞) = ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
9680, 95breqtrd 4822 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
9796adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
98 breq2 4800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) ↔ 𝑞𝐾))
9998adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → (𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) ↔ 𝑞𝐾))
10097, 99mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞𝐾)
10169, 71, 100rspcedvd 3448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)
102101a1d 25 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))
103102exp31 631 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑞 ≠ 2 → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
104103com23 86 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
10563, 104sylbid 230 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
106105rexlimdva 3161 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
10748, 106sylbid 230 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
10844, 107syldd 72 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
109108rexlimdva 3161 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ ℕ → (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
110109com12 32 . . . . . . . . . 10 (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝐾 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
111110impd 446 . . . . . . . . 9 (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
11239, 111syl 17 . . . . . . . 8 ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ‘2) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
11338, 112jaoi 393 . . . . . . 7 (((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ∨ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ‘2)) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
11416, 113sylbi 207 . . . . . 6 ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
115114com12 32 . . . . 5 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
11615, 115sylbid 230 . . . 4 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)))
117116ex 449 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))))
1183, 5, 117mp2d 49 . 2 (𝐾 ∈ ℕ → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾))
119118imp 444 1 ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝𝐾)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 382  wa 383  w3a 1072   = wceq 1624  wcel 2131  wne 2924  wrex 3043  cdif 3704  {csn 4313   class class class wbr 4796  cfv 6041  (class class class)co 6805  cc 10118  0cc0 10120  1c1 10121   · cmul 10125   / cdiv 10868  cn 11204  2c2 11254  0cn0 11476  cz 11561  cuz 11871  cexp 13046  cdvds 15174  cprime 15579   pCnt cpc 15735
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-cnex 10176  ax-resscn 10177  ax-1cn 10178  ax-icn 10179  ax-addcl 10180  ax-addrcl 10181  ax-mulcl 10182  ax-mulrcl 10183  ax-mulcom 10184  ax-addass 10185  ax-mulass 10186  ax-distr 10187  ax-i2m1 10188  ax-1ne0 10189  ax-1rid 10190  ax-rnegex 10191  ax-rrecex 10192  ax-cnre 10193  ax-pre-lttri 10194  ax-pre-lttrn 10195  ax-pre-ltadd 10196  ax-pre-mulgt0 10197  ax-pre-sup 10198
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-nel 3028  df-ral 3047  df-rex 3048  df-reu 3049  df-rmo 3050  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-pss 3723  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-tp 4318  df-op 4320  df-uni 4581  df-iun 4666  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-tr 4897  df-id 5166  df-eprel 5171  df-po 5179  df-so 5180  df-fr 5217  df-we 5219  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-pred 5833  df-ord 5879  df-on 5880  df-lim 5881  df-suc 5882  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-riota 6766  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-om 7223  df-1st 7325  df-2nd 7326  df-wrecs 7568  df-recs 7629  df-rdg 7667  df-1o 7721  df-2o 7722  df-er 7903  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-sup 8505  df-inf 8506  df-pnf 10260  df-mnf 10261  df-xr 10262  df-ltxr 10263  df-le 10264  df-sub 10452  df-neg 10453  df-div 10869  df-nn 11205  df-2 11263  df-3 11264  df-n0 11477  df-z 11562  df-uz 11872  df-q 11974  df-rp 12018  df-fz 12512  df-fl 12779  df-mod 12855  df-seq 12988  df-exp 13047  df-cj 14030  df-re 14031  df-im 14032  df-sqrt 14166  df-abs 14167  df-dvds 15175  df-gcd 15411  df-prm 15580  df-pc 15736
This theorem is referenced by:  2pwp1prm  42005
  Copyright terms: Public domain W3C validator