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Theorem oddprmdvds 13077
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 12849 . . . 4  |-  2  e.  Prime
2 pcndvds2 13042 . . . 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 13038 . . . 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 9416 . . . . . . . . 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 13023 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2  pCnt  K )  e.  NN0 )
117, 10nnexpcld 11082 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  NN )
12 nndivdvds 12507 . . . . . . 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 9957 . . . . . . 7  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  NN  <->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  \/  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
16 nncn 9262 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  K  e.  CC )
1711nncnd 9268 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  CC )
1811nnap0d 9300 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) #  0 )
1916, 17, 183jca 1204 . . . . . . . . . . . 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 8996 . . . . . . . . . . 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 6066 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( 2  pCnt 
K )  ->  (
2 ^ n )  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )
2524eqeq2d 2246 . . . . . . . . . . . . . . 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 2929 . . . . . . . . . . . . 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 pm2.24 626 . . . . . . . . . . . 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 12860 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )
36 breq1 4117 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2457 . . . . . . . . . . . . . 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 12832 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  NN )
425, 13mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN )
43 nndivides 12508 . . . . . . . . . . . . . . 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 2236 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9303 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  x.  q )  e.  NN )
5049nncnd 9268 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8966 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1274 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4117 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9303 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  NN )
6665nnzd 9717 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  ZZ )
6741nnzd 9717 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9530 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  2  e.  NN0
7473a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  NN0 )
7574, 10nn0expcld 11083 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9572 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  CC )
78 nncn 9262 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( m  e.  NN  ->  m  e.  CC )
7978adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  CC )
8041nncnd 9268 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8274 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4118 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2929 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2662 . . . . . . . . . . . . . 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 2662 . . . . . . . . . . 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 724 . . . . . . 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 716    /\ w3a 1005    = wceq 1398    e. wcel 2205    =/= wne 2414   E.wrex 2523    \ cdif 3211   {csn 3694   class class class wbr 4114   ` cfv 5357  (class class class)co 6058   CCcc 8141   0cc0 8143   1c1 8144    x. cmul 8148   # cap 8872    / cdiv 8963   NNcn 9254   2c2 9305   NN0cn0 9513   ZZcz 9594   ZZ>=cuz 9871   ^cexp 10924    || cdvds 12498   Primecprime 12829    pCnt cpc 13007
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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-mulrcl 8242  ax-addcom 8243  ax-mulcom 8244  ax-addass 8245  ax-mulass 8246  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-1rid 8250  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-precex 8253  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-apti 8258  ax-pre-ltadd 8259  ax-pre-mulgt0 8260  ax-pre-mulext 8261  ax-arch 8262  ax-caucvg 8263
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-po 4422  df-iso 4423  df-iord 4492  df-on 4494  df-ilim 4495  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-isom 5366  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-1st 6347  df-2nd 6348  df-recs 6549  df-frec 6635  df-1o 6660  df-2o 6661  df-er 6780  df-en 6989  df-sup 7288  df-inf 7289  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8462  df-neg 8463  df-reap 8866  df-ap 8873  df-div 8964  df-inn 9255  df-2 9313  df-3 9314  df-4 9315  df-n0 9514  df-z 9595  df-uz 9872  df-q 9970  df-rp 10005  df-fz 10362  df-fzo 10499  df-fl 10654  df-mod 10709  df-seqfrec 10834  df-exp 10925  df-cj 11552  df-re 11553  df-im 11554  df-rsqrt 11708  df-abs 11709  df-dvds 12499  df-gcd 12675  df-prm 12830  df-pc 13008
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