Theorem pw2dvdseulemle 12308

Description: Lemma for pw2dvdseu 12309. 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 9297	. 2 |- ( ph -> A e. RR )
3		pw2dvdseulemle.b	. . 3 |- ( ph -> B e. NN0 )
4	3	nn0red 9297	. 2 |- ( ph -> B e. RR )
5		pw2dvdseulemle.n2b	. . 3 |- ( ph -> -. ( 2 ^ ( B + 1 ) ) || N )
6		2cnd 9057	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> 2 e. CC )
7	3	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> B e. NN0 )
8		peano2nn0 9283	. . . . . . . 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 9382	. . . . . . . . 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 9393	. . . . . . 7 |- ( ( ( B + 1 ) e. NN0 /\ A e. NN0 /\ ( B + 1 ) <_ A ) -> ( A - ( B + 1 ) ) e. NN0 )
16	9, 10, 14, 15	syl3anc 1249	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( A - ( B + 1 ) ) e. NN0 )
17	6, 16, 9	expaddd 10749	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) ) = ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) )
18	9	nn0cnd 9298	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( B + 1 ) e. CC )
19	10	nn0cnd 9298	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ B < A ) -> A e. CC )
20	18, 19	pncan3d 8335	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) = A )
21	20	oveq2d 5935	. . . . . 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 4052	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( ( B + 1 ) + ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N )
25	17, 24	eqbrtrrd 4054	. . . 4 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( ( 2 ^ ( B + 1 ) ) x. ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) ) || N )
26		2nn 9146	. . . . . . . 8 |- 2 e. NN
27	26	a1i 9	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ B < A ) -> 2 e. NN )
28	27, 9	nnexpcld 10769	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) e. NN )
29	28	nnzd 9441	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( B + 1 ) ) e. ZZ )
30	27, 16	nnexpcld 10769	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ B < A ) -> ( 2 ^ ( A - ( B + 1 ) ) ) e. NN )
31	30	nnzd 9441	. . . . 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 9441	. . . . 5 |- ( ( ph /\ B < A ) -> N e. ZZ )
35		muldvds1 11962	. . . . 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 1249	. . . 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 666	. 2 |- ( ph -> -. B < A )
39	2, 4, 38	nltled 8142	1 |- ( ph -> A <_ B )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   e. wcel 2164   class class class wbr 4030  (class class class)co 5919   1c1 7875   + caddc 7877   x. cmul 7879   < clt 8056   <_ cle 8057   - cmin 8192   NNcn 8984   2c2 9035   NN0cn0 9243   ZZcz 9320   ^cexp 10612   || cdvds 11933

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 4145  ax-sep 4148  ax-nul 4156  ax-pow 4204  ax-pr 4239  ax-un 4465  ax-setind 4570  ax-iinf 4621  ax-cnex 7965  ax-resscn 7966  ax-1cn 7967  ax-1re 7968  ax-icn 7969  ax-addcl 7970  ax-addrcl 7971  ax-mulcl 7972  ax-mulrcl 7973  ax-addcom 7974  ax-mulcom 7975  ax-addass 7976  ax-mulass 7977  ax-distr 7978  ax-i2m1 7979  ax-0lt1 7980  ax-1rid 7981  ax-0id 7982  ax-rnegex 7983  ax-precex 7984  ax-cnre 7985  ax-pre-ltirr 7986  ax-pre-ltwlin 7987  ax-pre-lttrn 7988  ax-pre-apti 7989  ax-pre-ltadd 7990  ax-pre-mulgt0 7991  ax-pre-mulext 7992

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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 2987  df-csb 3082  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-nul 3448  df-if 3559  df-pw 3604  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-int 3872  df-iun 3915  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-tr 4129  df-id 4325  df-po 4328  df-iso 4329  df-iord 4398  df-on 4400  df-ilim 4401  df-suc 4403  df-iom 4624  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-ima 4673  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-riota 5874  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-1st 6195  df-2nd 6196  df-recs 6360  df-frec 6446  df-pnf 8058  df-mnf 8059  df-xr 8060  df-ltxr 8061  df-le 8062  df-sub 8194  df-neg 8195  df-reap 8596  df-ap 8603  df-div 8694  df-inn 8985  df-2 9043  df-n0 9244  df-z 9321  df-uz 9596  df-seqfrec 10522  df-exp 10613  df-dvds 11934

This theorem is referenced by:  pw2dvdseu  12309