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Theorem oddprmdvds 13052
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 12824 . . . 4  |-  2  e.  Prime
2 pcndvds2 13017 . . . 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 13013 . . . 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 9399 . . . . . . . . 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 12998 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2  pCnt  K )  e.  NN0 )
117, 10nnexpcld 11057 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  NN )
12 nndivdvds 12482 . . . . . . 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 9939 . . . . . . 7  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  NN  <->  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  =  1  \/  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  ( ZZ>= `  2 )
) )
16 nncn 9245 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  K  e.  CC )
1711nncnd 9251 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( K  e.  NN  ->  (
2 ^ ( 2 
pCnt  K ) )  e.  CC )
1811nnap0d 9283 . . . . . . . . . . . . 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 8979 . . . . . . . . . . 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 6058 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  =  ( 2  pCnt 
K )  ->  (
2 ^ n )  =  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )
2524eqeq2d 2244 . . . . . . . . . . . . . . 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 2927 . . . . . . . . . . . . 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 12835 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) ) )  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  E. q  e.  Prime  q  ||  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) ) )
36 breq1 4112 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2455 . . . . . . . . . . . . . 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 12807 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( q  e.  Prime  ->  q  e.  NN )
425, 13mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K  e.  NN  ->  ( K  /  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) ) )  e.  NN )
43 nndivides 12483 . . . . . . . . . . . . . . 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 2234 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( m  x.  q )  e.  NN )
5049nncnd 9251 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8949 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3820 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4112 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  NN )
6665nnzd 9699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( ( 2 ^ ( 2  pCnt 
K ) )  x.  m )  e.  ZZ )
6741nnzd 9699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30  |-  2  e.  NN0
7473a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29  |-  ( K  e.  NN  ->  2  e.  NN0 )
7574, 10nn0expcld 11058 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9555 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  ( 2 ^ ( 2  pCnt  K
) )  e.  CC )
78 nncn 9245 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( m  e.  NN  ->  m  e.  CC )
7978adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( ( K  e.  NN  /\  q  e.  Prime )  /\  m  e.  NN )  ->  m  e.  CC )
8041nncnd 9251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8258 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4135 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2927 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2660 . . . . . . . . . . . . . 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 2660 . . . . . . . . . . 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 2203    =/= wne 2412   E.wrex 2521    \ cdif 3208   {csn 3689   class class class wbr 4109   ` cfv 5352  (class class class)co 6050   CCcc 8125   0cc0 8127   1c1 8128    x. cmul 8132   # cap 8855    / cdiv 8946   NNcn 9237   2c2 9288   NN0cn0 9496   ZZcz 9577   ZZ>=cuz 9853   ^cexp 10900    || cdvds 12473   Primecprime 12804    pCnt cpc 12982
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 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-nul 4236  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-iinf 4710  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-mulrcl 8226  ax-addcom 8227  ax-mulcom 8228  ax-addass 8229  ax-mulass 8230  ax-distr 8231  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-1rid 8234  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-precex 8237  ax-cnre 8238  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltwlin 8240  ax-pre-lttrn 8241  ax-pre-apti 8242  ax-pre-ltadd 8243  ax-pre-mulgt0 8244  ax-pre-mulext 8245  ax-arch 8246  ax-caucvg 8247
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 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-if 3621  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-tr 4209  df-id 4414  df-po 4417  df-iso 4418  df-iord 4487  df-on 4489  df-ilim 4490  df-suc 4492  df-iom 4713  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-isom 5361  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-1st 6334  df-2nd 6335  df-recs 6536  df-frec 6622  df-1o 6647  df-2o 6648  df-er 6767  df-en 6976  df-sup 7275  df-inf 7276  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-xr 8312  df-ltxr 8313  df-le 8314  df-sub 8446  df-neg 8447  df-reap 8849  df-ap 8856  df-div 8947  df-inn 9238  df-2 9296  df-3 9297  df-4 9298  df-n0 9497  df-z 9578  df-uz 9854  df-q 9952  df-rp 9987  df-fz 10343  df-fzo 10477  df-fl 10630  df-mod 10685  df-seqfrec 10810  df-exp 10901  df-cj 11527  df-re 11528  df-im 11529  df-rsqrt 11683  df-abs 11684  df-dvds 12474  df-gcd 12650  df-prm 12805  df-pc 12983
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