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Theorem odd2np1lem 11465
Description: Lemma for odd2np1 11466. (Contributed by Scott Fenton, 3-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.)
Assertion
Ref Expression
odd2np1lem  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( E. n  e.  ZZ  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  N  \/  E. k  e.  ZZ  (
k  x.  2 )  =  N ) )
Distinct variable groups:    k, N    n, N

Proof of Theorem odd2np1lem
Dummy variables  j  m  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  0  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  ( (
2  x.  n )  +  1 )  =  0 ) )
21rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  0  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  0 ) )
3 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  0  ->  (
( k  x.  2 )  =  j  <->  ( k  x.  2 )  =  0 ) )
43rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  0  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j  <->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  0 ) )
52, 4orbi12d 765 . 2  |-  ( j  =  0  ->  (
( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j )  <->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  0  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  0 ) ) )
6 eqeq2 2125 . . . . 5  |-  ( j  =  m  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  ( (
2  x.  n )  +  1 )  =  m ) )
76rexbidv 2413 . . . 4  |-  ( j  =  m  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  m ) )
8 oveq2 5748 . . . . . . 7  |-  ( n  =  x  ->  (
2  x.  n )  =  ( 2  x.  x ) )
98oveq1d 5755 . . . . . 6  |-  ( n  =  x  ->  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  ( ( 2  x.  x )  +  1 ) )
109eqeq1d 2124 . . . . 5  |-  ( n  =  x  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  m  <->  ( (
2  x.  x )  +  1 )  =  m ) )
1110cbvrexv 2630 . . . 4  |-  ( E. n  e.  ZZ  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  m  <->  E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m )
127, 11syl6bb 195 . . 3  |-  ( j  =  m  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m ) )
13 eqeq2 2125 . . . . 5  |-  ( j  =  m  ->  (
( k  x.  2 )  =  j  <->  ( k  x.  2 )  =  m ) )
1413rexbidv 2413 . . . 4  |-  ( j  =  m  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j  <->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  m ) )
15 oveq1 5747 . . . . . 6  |-  ( k  =  y  ->  (
k  x.  2 )  =  ( y  x.  2 ) )
1615eqeq1d 2124 . . . . 5  |-  ( k  =  y  ->  (
( k  x.  2 )  =  m  <->  ( y  x.  2 )  =  m ) )
1716cbvrexv 2630 . . . 4  |-  ( E. k  e.  ZZ  (
k  x.  2 )  =  m  <->  E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m )
1814, 17syl6bb 195 . . 3  |-  ( j  =  m  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j  <->  E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m ) )
1912, 18orbi12d 765 . 2  |-  ( j  =  m  ->  (
( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j )  <->  ( E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m  \/  E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m ) ) )
20 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  ( (
2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
2120rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
22 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  (
( k  x.  2 )  =  j  <->  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
2322rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j  <->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
2421, 23orbi12d 765 . 2  |-  ( j  =  ( m  + 
1 )  ->  (
( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j )  <->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 )  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) ) )
25 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  N  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  ( (
2  x.  n )  +  1 )  =  N ) )
2625rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  N  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  <->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  N ) )
27 eqeq2 2125 . . . 4  |-  ( j  =  N  ->  (
( k  x.  2 )  =  j  <->  ( k  x.  2 )  =  N ) )
2827rexbidv 2413 . . 3  |-  ( j  =  N  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j  <->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  N ) )
2926, 28orbi12d 765 . 2  |-  ( j  =  N  ->  (
( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  j  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  j )  <->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  N  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  N ) ) )
30 0z 9016 . . . 4  |-  0  e.  ZZ
31 2cn 8748 . . . . 5  |-  2  e.  CC
3231mul02i 8116 . . . 4  |-  ( 0  x.  2 )  =  0
33 oveq1 5747 . . . . . 6  |-  ( k  =  0  ->  (
k  x.  2 )  =  ( 0  x.  2 ) )
3433eqeq1d 2124 . . . . 5  |-  ( k  =  0  ->  (
( k  x.  2 )  =  0  <->  (
0  x.  2 )  =  0 ) )
3534rspcev 2761 . . . 4  |-  ( ( 0  e.  ZZ  /\  ( 0  x.  2 )  =  0 )  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  0 )
3630, 32, 35mp2an 420 . . 3  |-  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  0
3736olci 704 . 2  |-  ( E. n  e.  ZZ  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  0  \/  E. k  e.  ZZ  (
k  x.  2 )  =  0 )
38 orcom 700 . . 3  |-  ( ( E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m  \/ 
E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m )  <-> 
( E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m  \/  E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m ) )
39 zcn 9010 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ZZ  ->  y  e.  CC )
40 mulcom 7713 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  CC  /\  2  e.  CC )  ->  ( y  x.  2 )  =  ( 2  x.  y ) )
4139, 31, 40sylancl 407 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
y  x.  2 )  =  ( 2  x.  y ) )
4241adantl 273 . . . . . . 7  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( y  x.  2 )  =  ( 2  x.  y ) )
4342eqeq1d 2124 . . . . . 6  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( ( y  x.  2 )  =  m  <-> 
( 2  x.  y
)  =  m ) )
44 eqid 2115 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  x.  y )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 )
45 oveq2 5748 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  y  ->  (
2  x.  n )  =  ( 2  x.  y ) )
4645oveq1d 5755 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  y  ->  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 ) )
4746eqeq1d 2124 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  y  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 )  <->  ( (
2  x.  y )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 ) ) )
4847rspcev 2761 . . . . . . . . 9  |-  ( ( y  e.  ZZ  /\  ( ( 2  x.  y )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 ) )  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 ) )
4944, 48mpan2 419 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ZZ  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y
)  +  1 ) )
50 oveq1 5747 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( 2  x.  y )  =  m  ->  (
( 2  x.  y
)  +  1 )  =  ( m  + 
1 ) )
5150eqeq2d 2127 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2  x.  y )  =  m  ->  (
( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 )  <->  ( (
2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
5251rexbidv 2413 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2  x.  y )  =  m  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  y )  +  1 )  <->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
5349, 52syl5ibcom 154 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ZZ  ->  (
( 2  x.  y
)  =  m  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
5453adantl 273 . . . . . 6  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  y )  =  m  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
5543, 54sylbid 149 . . . . 5  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  y  e.  ZZ )  ->  ( ( y  x.  2 )  =  m  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
5655rexlimdva 2524 . . . 4  |-  ( m  e.  NN0  ->  ( E. y  e.  ZZ  (
y  x.  2 )  =  m  ->  E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 ) ) )
57 peano2z 9041 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ZZ  ->  (
x  +  1 )  e.  ZZ )
5857adantl 273 . . . . . . 7  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( x  +  1 )  e.  ZZ )
59 zcn 9010 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ZZ  ->  x  e.  CC )
60 mulcom 7713 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( x  e.  CC  /\  2  e.  CC )  ->  ( x  x.  2 )  =  ( 2  x.  x ) )
6131, 60mpan2 419 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  CC  ->  (
x  x.  2 )  =  ( 2  x.  x ) )
6231mulid2i 7733 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 1  x.  2 )  =  2
6362a1i 9 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  CC  ->  (
1  x.  2 )  =  2 )
6461, 63oveq12d 5758 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  CC  ->  (
( x  x.  2 )  +  ( 1  x.  2 ) )  =  ( ( 2  x.  x )  +  2 ) )
65 df-2 8736 . . . . . . . . . . . 12  |-  2  =  ( 1  +  1 )
6665oveq2i 5751 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  x.  x )  +  2 )  =  ( ( 2  x.  x )  +  ( 1  +  1 ) )
6764, 66syl6eq 2164 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  CC  ->  (
( x  x.  2 )  +  ( 1  x.  2 ) )  =  ( ( 2  x.  x )  +  ( 1  +  1 ) ) )
68 ax-1cn 7677 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  CC
69 adddir 7721 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  2  e.  CC )  ->  (
( x  +  1 )  x.  2 )  =  ( ( x  x.  2 )  +  ( 1  x.  2 ) ) )
7068, 31, 69mp3an23 1290 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  CC  ->  (
( x  +  1 )  x.  2 )  =  ( ( x  x.  2 )  +  ( 1  x.  2 ) ) )
71 mulcl 7711 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  CC  /\  x  e.  CC )  ->  ( 2  x.  x
)  e.  CC )
7231, 71mpan 418 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  CC  ->  (
2  x.  x )  e.  CC )
73 addass 7714 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( 2  x.  x
)  e.  CC  /\  1  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  (
( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  x )  +  ( 1  +  1 ) ) )
7468, 68, 73mp3an23 1290 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  x.  x )  e.  CC  ->  (
( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  x )  +  ( 1  +  1 ) ) )
7572, 74syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  CC  ->  (
( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 )  =  ( ( 2  x.  x )  +  ( 1  +  1 ) ) )
7667, 70, 753eqtr4d 2158 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  CC  ->  (
( x  +  1 )  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 ) )
7759, 76syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ZZ  ->  (
( x  +  1 )  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 ) )
7877adantl 273 . . . . . . 7  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( ( x  + 
1 )  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 ) )
79 oveq1 5747 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  ( x  + 
1 )  ->  (
k  x.  2 )  =  ( ( x  +  1 )  x.  2 ) )
8079eqeq1d 2124 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  ( x  + 
1 )  ->  (
( k  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 )  <->  ( (
x  +  1 )  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 ) ) )
8180rspcev 2761 . . . . . . 7  |-  ( ( ( x  +  1 )  e.  ZZ  /\  ( ( x  + 
1 )  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 ) )  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 ) )
8258, 78, 81syl2anc 406 . . . . . 6  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  x  e.  ZZ )  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 ) )
83 oveq1 5747 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  =  m  ->  (
( ( 2  x.  x )  +  1 )  +  1 )  =  ( m  + 
1 ) )
8483eqeq2d 2127 . . . . . . 7  |-  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  =  m  ->  (
( k  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 )  <->  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
8584rexbidv 2413 . . . . . 6  |-  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  =  m  ->  ( E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( ( ( 2  x.  x
)  +  1 )  +  1 )  <->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
8682, 85syl5ibcom 154 . . . . 5  |-  ( ( m  e.  NN0  /\  x  e.  ZZ )  ->  ( ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
8786rexlimdva 2524 . . . 4  |-  ( m  e.  NN0  ->  ( E. x  e.  ZZ  (
( 2  x.  x
)  +  1 )  =  m  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) )
8856, 87orim12d 758 . . 3  |-  ( m  e.  NN0  ->  ( ( E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m  \/ 
E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m )  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 )  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) ) )
8938, 88syl5bi 151 . 2  |-  ( m  e.  NN0  ->  ( ( E. x  e.  ZZ  ( ( 2  x.  x )  +  1 )  =  m  \/ 
E. y  e.  ZZ  ( y  x.  2 )  =  m )  ->  ( E. n  e.  ZZ  ( ( 2  x.  n )  +  1 )  =  ( m  +  1 )  \/  E. k  e.  ZZ  ( k  x.  2 )  =  ( m  +  1 ) ) ) )
905, 19, 24, 29, 37, 89nn0ind 9116 1  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( E. n  e.  ZZ  (
( 2  x.  n
)  +  1 )  =  N  \/  E. k  e.  ZZ  (
k  x.  2 )  =  N ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 103    \/ wo 680    = wceq 1314    e. wcel 1463   E.wrex 2392  (class class class)co 5740   CCcc 7582   0cc0 7584   1c1 7585    + caddc 7587    x. cmul 7589   2c2 8728   NN0cn0 8928   ZZcz 9005
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 586  ax-in2 587  ax-io 681  ax-5 1406  ax-7 1407  ax-gen 1408  ax-ie1 1452  ax-ie2 1453  ax-8 1465  ax-10 1466  ax-11 1467  ax-i12 1468  ax-bndl 1469  ax-4 1470  ax-13 1474  ax-14 1475  ax-17 1489  ax-i9 1493  ax-ial 1497  ax-i5r 1498  ax-ext 2097  ax-sep 4014  ax-pow 4066  ax-pr 4099  ax-un 4323  ax-setind 4420  ax-cnex 7675  ax-resscn 7676  ax-1cn 7677  ax-1re 7678  ax-icn 7679  ax-addcl 7680  ax-addrcl 7681  ax-mulcl 7682  ax-addcom 7684  ax-mulcom 7685  ax-addass 7686  ax-mulass 7687  ax-distr 7688  ax-i2m1 7689  ax-0lt1 7690  ax-1rid 7691  ax-0id 7692  ax-rnegex 7693  ax-cnre 7695  ax-pre-ltirr 7696  ax-pre-ltwlin 7697  ax-pre-lttrn 7698  ax-pre-ltadd 7700
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 946  df-3an 947  df-tru 1317  df-fal 1320  df-nf 1420  df-sb 1719  df-eu 1978  df-mo 1979  df-clab 2102  df-cleq 2108  df-clel 2111  df-nfc 2245  df-ne 2284  df-nel 2379  df-ral 2396  df-rex 2397  df-reu 2398  df-rab 2400  df-v 2660  df-sbc 2881  df-dif 3041  df-un 3043  df-in 3045  df-ss 3052  df-pw 3480  df-sn 3501  df-pr 3502  df-op 3504  df-uni 3705  df-int 3740  df-br 3898  df-opab 3958  df-id 4183  df-xp 4513  df-rel 4514  df-cnv 4515  df-co 4516  df-dm 4517  df-iota 5056  df-fun 5093  df-fv 5099  df-riota 5696  df-ov 5743  df-oprab 5744  df-mpo 5745  df-pnf 7766  df-mnf 7767  df-xr 7768  df-ltxr 7769  df-le 7770  df-sub 7899  df-neg 7900  df-inn 8678  df-2 8736  df-n0 8929  df-z 9006
This theorem is referenced by:  odd2np1  11466
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