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Theorem oddprmdvds 12492
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  e.  NN  /\  -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n ) )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K
)
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 12265 . . . 4  |-  2  e.  Prime
2 pcndvds2 12457 . . . 4  |-  ( ( 2  e.  Prime  /\  K  e.  NN )  ->  -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )
31, 2mpan 424 . . 3  |-  ( K  e.  NN  ->  -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )
4 pcdvds 12453 . . . 4  |-  ( ( 2  e.  Prime  /\  K  e.  NN )  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  ||  K )
51, 4mpan 424 . . 3  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  ||  K )
6 2nn 9143 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  NN
76a1i 9 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  NN )
81a1i 9 . . . . . . . . 9  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  Prime )
9 id 19 . . . . . . . . 9  |-  ( K  e.  NN  ->  K  e.  NN )
108, 9pccld 12438 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2  pCnt  K )  e.  NN0 )
117, 10nnexpcld 10766 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  NN )
12 nndivdvds 11939 . . . . . . 7  |-  ( ( K  e.  NN  /\  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  ||  K 
<->  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  e.  NN ) )
1311, 12mpdan 421 . . . . . 6  |-  ( K  e.  NN  ->  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  ||  K  <->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN ) )
1413adantr 276 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  ||  K 
<->  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  e.  NN ) )
15 elnn1uz2 9672 . . . . . . 7  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  NN  <->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  \/  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
16 nncn 8990 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  K  e.  CC )
1711nncnd 8996 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  CC )
1811nnap0d 9028 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) #  0 )
1916, 17, 183jca 1179 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  e.  CC  /\  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  CC  /\  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) #  0 ) )
2019adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( K  e.  CC  /\  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  e.  CC  /\  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) #  0 ) )
21 diveqap1 8724 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( K  e.  CC  /\  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  e.  CC  /\  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) #  0 )  -> 
( ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) )  =  1  <-> 
K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) ) )
2220, 21syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  <->  K  =  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) ) )
2310adantr 276 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  NN  /\  K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  ->  ( 2  pCnt 
K )  e.  NN0 )
24 oveq2 5926 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( 2  pCnt 
K )  ->  (
2 ^ n )  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )
2524eqeq2d 2205 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  ( 2  pCnt 
K )  ->  ( K  =  ( 2 ^ n )  <->  K  =  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )
2625adantl 277 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  /\  n  =  ( 2  pCnt  K )
)  ->  ( K  =  ( 2 ^ n )  <->  K  =  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )
27 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  NN  /\  K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  ->  K  =  ( 2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )
2823, 26, 27rspcedvd 2870 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  NN  /\  K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  ->  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n ) )
2928ex 115 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  ->  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n ) ) )
30 pm2.24 622 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) )
3129, 30syl6 33 . . . . . . . . . . 11  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
3231adantr 276 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( K  =  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
3322, 32sylbid 150 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
3433com12 30 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  =  1  ->  (
( K  e.  NN  /\ 
-.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n
)  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
35 exprmfct 12276 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )
36 breq1 4032 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( q  =  2  ->  (
q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  <->  2  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) ) ) )
3736biimpcd 159 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( q 
||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) )  ->  (
q  =  2  -> 
2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) ) )
3837adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( q  =  2  ->  2  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) ) ) )
3938necon3bd 2407 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( -.  2  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  q  =/=  2
) )
4039ex 115 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
( q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  -> 
( -.  2  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  q  =/=  2
) ) )
41 prmnn 12248 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  NN )
425, 13mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN )
43 nndivides 11940 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( q  e.  NN  /\  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  e.  NN )  -> 
( q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  <->  E. m  e.  NN  ( m  x.  q )  =  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) ) ) )
4441, 42, 43syl2anr 290 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
( q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  <->  E. m  e.  NN  ( m  x.  q )  =  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) ) ) )
45 eqcom 2195 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( m  x.  q )  =  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) )  <->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  ( m  x.  q
) )
4616ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  K  e.  CC )
47 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  NN )
4841ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  q  e.  NN )
4947, 48nnmulcld 9031 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  x.  q )  e.  NN )
5049nncnd 8996 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  x.  q )  e.  CC )
5117, 18jca 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( K  e.  NN  ->  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  e.  CC  /\  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) #  0 ) )
5251ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  e.  CC  /\  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) #  0 ) )
53 divmulap 8694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( K  e.  CC  /\  ( m  x.  q
)  e.  CC  /\  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  CC  /\  ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) #  0 ) )  ->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  ( m  x.  q
)  <->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  ( m  x.  q
) )  =  K ) )
5446, 50, 52, 53syl3anc 1249 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  ( m  x.  q
)  <->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  ( m  x.  q
) )  =  K ) )
5545, 54bitrid 192 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( m  x.  q )  =  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  <-> 
( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  (
m  x.  q ) )  =  K ) )
56 simpr 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
q  e.  Prime )
5756adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  q  e.  Prime )
5857anim1i 340 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  (
q  e.  Prime  /\  q  =/=  2 ) )
59 eldifsn 3745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( q  e.  ( Prime  \  {
2 } )  <->  ( q  e.  Prime  /\  q  =/=  2 ) )
6058, 59sylibr 134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  q  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
6160adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  -> 
q  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
62 breq1 4032 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( p  =  q  ->  (
p  ||  K  <->  q  ||  K ) )
6362adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2
)  /\  ( (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  x.  ( m  x.  q
) )  =  K )  /\  p  =  q )  ->  (
p  ||  K  <->  q  ||  K ) )
6411ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  NN )
6564, 47nnmulcld 9031 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  NN )
6665nnzd 9438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  ZZ )
6741nnzd 9438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  ZZ )
6867ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  q  e.  ZZ )
6966, 68jca 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( ( 2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  x.  m )  e.  ZZ  /\  q  e.  ZZ ) )
7069adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  (
( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  m
)  e.  ZZ  /\  q  e.  ZZ )
)
71 dvdsmul2 11957 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  m
)  e.  ZZ  /\  q  e.  ZZ )  ->  q  ||  ( ( ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  m )  x.  q ) )
7270, 71syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  q  ||  ( ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  x.  q
) )
73 2nn0 9257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  2  e.  NN0
7473a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  NN0 )
7574, 10nn0expcld 10767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e. 
NN0 )
7675ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  NN0 )
7776nn0cnd 9295 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  CC )
78 nncn 8990 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( m  e.  NN  ->  m  e.  CC )
7978adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  CC )
8041nncnd 8996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  CC )
8180ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  q  e.  CC )
8277, 79, 813jca 1179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  e.  CC  /\  m  e.  CC  /\  q  e.  CC ) )
8382adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  e.  CC  /\  m  e.  CC  /\  q  e.  CC ) )
84 mulass 8003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  e.  CC  /\  m  e.  CC  /\  q  e.  CC )  ->  (
( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  m
)  x.  q )  =  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  ( m  x.  q
) ) )
8583, 84syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  (
( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  m
)  x.  q )  =  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  ( m  x.  q
) ) )
8672, 85breqtrd 4055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e. 
Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  ->  q  ||  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  x.  (
m  x.  q ) ) )
8786adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  -> 
q  ||  ( (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  x.  ( m  x.  q
) ) )
88 breq2 4033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K  ->  (
q  ||  ( (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  x.  ( m  x.  q
) )  <->  q  ||  K ) )
8988adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  -> 
( q  ||  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  <-> 
q  ||  K )
)
9087, 89mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  -> 
q  ||  K )
9161, 63, 90rspcedvd 2870 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K
)
9291a1d 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  /\  q  =/=  2 )  /\  (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) )
9392exp31 364 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( q  =/=  2  ->  ( (
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
)  x.  ( m  x.  q ) )  =  K  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9493com23 78 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( ( 2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  x.  ( m  x.  q
) )  =  K  ->  ( q  =/=  2  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9555, 94sylbid 150 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( m  x.  q )  =  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  ( q  =/=  2  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9695rexlimdva 2611 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
( E. m  e.  NN  ( m  x.  q )  =  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  ->  ( q  =/=  2  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9744, 96sylbid 150 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
( q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  -> 
( q  =/=  2  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9840, 97syldd 67 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  -> 
( q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  -> 
( -.  2  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n
)  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
9998rexlimdva 2611 . . . . . . . . . . 11  |-  ( K  e.  NN  ->  ( E. q  e.  Prime  q 
||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) )  ->  ( -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
10099com12 30 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  ( K  e.  NN  ->  ( -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) )  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
101100impd 254 . . . . . . . . 9  |-  ( E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  ->  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
10235, 101syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
10334, 102jaoi 717 . . . . . . 7  |-  ( ( ( K  /  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) )  =  1  \/  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  ( ZZ>= `  2 )
)  ->  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  / 
( 2 ^ (
2  pCnt  K )
) ) )  -> 
( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
10415, 103sylbi 121 . . . . . 6  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  NN  ->  (
( K  e.  NN  /\ 
-.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n
)  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
105104com12 30 . . . . 5  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
10614, 105sylbid 150 . . . 4  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  ||  K  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n
)  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) )
107106ex 115 . . 3  |-  ( K  e.  NN  ->  ( -.  2  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  -> 
( ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  ||  K  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) ) ) )
1083, 5, 107mp2d 47 . 2  |-  ( K  e.  NN  ->  ( -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K ) )
109108imp 124 1  |-  ( ( K  e.  NN  /\  -.  E. n  e.  NN0  K  =  ( 2 ^ n ) )  ->  E. p  e.  ( Prime  \  { 2 } ) p  ||  K
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 709    /\ w3a 980    = wceq 1364    e. wcel 2164    =/= wne 2364   E.wrex 2473    \ cdif 3150   {csn 3618   class class class wbr 4029   ` cfv 5254  (class class class)co 5918   CCcc 7870   0cc0 7872   1c1 7873    x. cmul 7877   # cap 8600    / cdiv 8691   NNcn 8982   2c2 9033   NN0cn0 9240   ZZcz 9317   ZZ>=cuz 9592   ^cexp 10609    || cdvds 11930   Primecprime 12245    pCnt cpc 12422
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-mulrcl 7971  ax-addcom 7972  ax-mulcom 7973  ax-addass 7974  ax-mulass 7975  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-1rid 7979  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-precex 7982  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-apti 7987  ax-pre-ltadd 7988  ax-pre-mulgt0 7989  ax-pre-mulext 7990  ax-arch 7991  ax-caucvg 7992
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 832  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-po 4327  df-iso 4328  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-isom 5263  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-1o 6469  df-2o 6470  df-er 6587  df-en 6795  df-sup 7043  df-inf 7044  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-reap 8594  df-ap 8601  df-div 8692  df-inn 8983  df-2 9041  df-3 9042  df-4 9043  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-q 9685  df-rp 9720  df-fz 10075  df-fzo 10209  df-fl 10339  df-mod 10394  df-seqfrec 10519  df-exp 10610  df-cj 10986  df-re 10987  df-im 10988  df-rsqrt 11142  df-abs 11143  df-dvds 11931  df-gcd 12080  df-prm 12246  df-pc 12423
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