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Theorem oddprmdvds 12872
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 12644 . . . 4  |-  2  e.  Prime
2 pcndvds2 12837 . . . 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 12833 . . . 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 9268 . . . . . . . . 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 12818 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2  pCnt  K )  e.  NN0 )
117, 10nnexpcld 10912 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  NN )
12 nndivdvds 12302 . . . . . . 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 9798 . . . . . . 7  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  NN  <->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  \/  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
16 nncn 9114 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  K  e.  CC )
1711nncnd 9120 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  CC )
1811nnap0d 9152 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) ) #  0 )
1916, 17, 183jca 1201 . . . . . . . . . . . 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 8848 . . . . . . . . . . 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 6008 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( 2  pCnt 
K )  ->  (
2 ^ n )  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )
2524eqeq2d 2241 . . . . . . . . . . . . . . 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 2913 . . . . . . . . . . . . 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 pm2.24 624 . . . . . . . . . . . 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 12655 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )
36 breq1 4085 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2443 . . . . . . . . . . . . . 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 12627 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  NN )
425, 13mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN )
43 nndivides 12303 . . . . . . . . . . . . . . 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 2231 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  x.  q )  e.  NN )
5049nncnd 9120 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8818 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1271 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  NN )
6665nnzd 9564 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  ZZ )
6741nnzd 9564 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12320 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9382 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  2  e.  NN0
7473a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  NN0 )
7574, 10nn0expcld 10913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  CC )
78 nncn 9114 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( m  e.  NN  ->  m  e.  CC )
7978adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  CC )
8041nncnd 9120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8126 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4108 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2648 . . . . . . . . . . . . . 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 2648 . . . . . . . . . . 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 721 . . . . . . 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 713    /\ w3a 1002    = wceq 1395    e. wcel 2200    =/= wne 2400   E.wrex 2509    \ cdif 3194   {csn 3666   class class class wbr 4082   ` cfv 5317  (class class class)co 6000   CCcc 7993   0cc0 7995   1c1 7996    x. cmul 8000   # cap 8724    / cdiv 8815   NNcn 9106   2c2 9157   NN0cn0 9365   ZZcz 9442   ZZ>=cuz 9718   ^cexp 10755    || cdvds 12293   Primecprime 12624    pCnt cpc 12802
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4198  ax-sep 4201  ax-nul 4209  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  ax-iinf 4679  ax-cnex 8086  ax-resscn 8087  ax-1cn 8088  ax-1re 8089  ax-icn 8090  ax-addcl 8091  ax-addrcl 8092  ax-mulcl 8093  ax-mulrcl 8094  ax-addcom 8095  ax-mulcom 8096  ax-addass 8097  ax-mulass 8098  ax-distr 8099  ax-i2m1 8100  ax-0lt1 8101  ax-1rid 8102  ax-0id 8103  ax-rnegex 8104  ax-precex 8105  ax-cnre 8106  ax-pre-ltirr 8107  ax-pre-ltwlin 8108  ax-pre-lttrn 8109  ax-pre-apti 8110  ax-pre-ltadd 8111  ax-pre-mulgt0 8112  ax-pre-mulext 8113  ax-arch 8114  ax-caucvg 8115
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 836  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-int 3923  df-iun 3966  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-tr 4182  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-iord 4456  df-on 4458  df-ilim 4459  df-suc 4461  df-iom 4682  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-rn 4729  df-res 4730  df-ima 4731  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fn 5320  df-f 5321  df-f1 5322  df-fo 5323  df-f1o 5324  df-fv 5325  df-isom 5326  df-riota 5953  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  df-1st 6284  df-2nd 6285  df-recs 6449  df-frec 6535  df-1o 6560  df-2o 6561  df-er 6678  df-en 6886  df-sup 7147  df-inf 7148  df-pnf 8179  df-mnf 8180  df-xr 8181  df-ltxr 8182  df-le 8183  df-sub 8315  df-neg 8316  df-reap 8718  df-ap 8725  df-div 8816  df-inn 9107  df-2 9165  df-3 9166  df-4 9167  df-n0 9366  df-z 9443  df-uz 9719  df-q 9811  df-rp 9846  df-fz 10201  df-fzo 10335  df-fl 10485  df-mod 10540  df-seqfrec 10665  df-exp 10756  df-cj 11348  df-re 11349  df-im 11350  df-rsqrt 11504  df-abs 11505  df-dvds 12294  df-gcd 12470  df-prm 12625  df-pc 12803
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