Theorem pw2dvdseulemle 12169

Description: Lemma for pw2dvdseu 12170. Powers of two which do and do not divide a natural number. (Contributed by Jim Kingdon, 17-Nov-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
pw2dvdseulemle.n	|- ( ph -> N e. NN )
pw2dvdseulemle.a	|- ( ph -> A e. NN0 )
pw2dvdseulemle.b	|- ( ph -> B e. NN0 )
pw2dvdseulemle.2a	|- ( ph -> ( 2 ^ A ) || N )
pw2dvdseulemle.n2b	|- ( ph -> -. ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N )

Assertion

Ref	Expression
pw2dvdseulemle	|- ( ph -> A <_ B )

Proof of Theorem pw2dvdseulemle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pw2dvdseulemle.a	. . 3 |- ( ph -> A e. NN0 )
2	1	nn0red 9232	. 2 |- ( ph -> A e. RR )
3		pw2dvdseulemle.b	. . 3 |- ( ph -> B e. NN0 )
4	3	nn0red 9232	. 2 |- ( ph -> B e. RR )
5		pw2dvdseulemle.n2b	. . 3 |- ( ph -> -. ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N )
6		2cnd 8994	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> 2 e. CC )
7	3	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> B e. NN0 )
8		peano2nn0 9218	. . . . . . . 8 |- ( B e. NN0 -> ( B + 1 ) e. NN0 )
9	7, 8	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( B + 1 ) e. NN0 )
10	1	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> A e. NN0 )
11		simpr 110	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> B < A )
12		nn0ltp1le 9317	. . . . . . . . 9 |- ( ( B e. NN0 /\ A e. NN0 ) -> ( B < A <-> ( B + 1 ) <_ A ) )
13	7, 10, 12	syl2anc 411	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( B < A <-> ( B + 1 ) <_ A ) )
14	11, 13	mpbid 147	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( B + 1 ) <_ A )
15		nn0sub2 9328	. . . . . . 7 |- ( ( ( B + 1 ) e. NN0 /\ A e. NN0 /\ ( B + 1 ) <_ A ) -> ( A - ( B + 1 ) ) e. NN0 )
16	9, 10, 14, 15	syl3anc 1238	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( A - ( B + 1 ) ) e. NN0 )
17	6, 16, 9	expaddd 10658	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) ) = ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) )
18	9	nn0cnd 9233	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( B + 1 ) e. CC )
19	10	nn0cnd 9233	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> A e. CC )
20	18, 19	pncan3d 8273	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) = A )
21	20	oveq2d 5893	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) ) = ( 2 ^ A ) )
22		pw2dvdseulemle.2a	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( 2 ^ A ) || N )
23	22	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ A ) || N )
24	21, 23	eqbrtrd 4027	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N )
25	17, 24	eqbrtrrd 4029	. . . 4 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N )
26		2nn 9082	. . . . . . . 8 |- 2 e. NN
27	26	a1i 9	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> 2 e. NN )
28	27, 9	nnexpcld 10678	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) e. NN )
29	28	nnzd 9376	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) e. ZZ )
30	27, 16	nnexpcld 10678	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) e. NN )
31	30	nnzd 9376	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) e. ZZ )
32		pw2dvdseulemle.n	. . . . . . 7 |- ( ph -> N e. NN )
33	32	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> N e. NN )
34	33	nnzd 9376	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> N e. ZZ )
35		muldvds1 11825	. . . . 5 |- ( ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) e. ZZ /\ ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N ) )
36	29, 31, 34, 35	syl3anc 1238	. . . 4 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N ) )
37	25, 36	mpd 13	. . 3 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N )
38	5, 37	mtand 665	. 2 |- ( ph -> -. B < A )
39	2, 4, 38	nltled 8080	1 |- ( ph -> A <_ B )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   e. wcel 2148   class class class wbr 4005  (class class class)co 5877   1c1 7814   + caddc 7816   x. cmul 7818   < clt 7994   <_ cle 7995   - cmin 8130   NNcn 8921   2c2 8972   NN0cn0 9178   ZZcz 9255   ^cexp 10521   || cdvds 11796

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-frec 6394  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-dvds 11797

This theorem is referenced by:  pw2dvdseu  12170