Theorem evennn2n 12389

Description: A positive integer is even iff it is twice another positive integer. (Contributed by AV, 12-Aug-2021.)

Assertion

Ref	Expression
evennn2n	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ (2 · 𝑛) = 𝑁))

Distinct variable group:   𝑛,𝑁

Proof of Theorem evennn2n

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eleq1 2292	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 · 𝑛) = 𝑁 → ((2 · 𝑛) ∈ ℕ ↔ 𝑁 ∈ ℕ))
2		simpr 110	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℤ)
3		2re 9176	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℝ
4	3	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 2 ∈ ℝ)
5		zre 9446	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℝ)
6	5	adantl 277	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℝ)
7		0le2 9196	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 0 ≤ 2
8	7	a1i 9	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 0 ≤ 2)
9		nngt0 9131	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 · 𝑛) ∈ ℕ → 0 < (2 · 𝑛))
10	9	adantr 276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 0 < (2 · 𝑛))
11		prodgt0 8995	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ) ∧ (0 ≤ 2 ∧ 0 < (2 · 𝑛))) → 0 < 𝑛)
12	4, 6, 8, 10, 11	syl22anc 1272	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 0 < 𝑛)
13		elnnz 9452	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ ↔ (𝑛 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑛))
14	2, 12, 13	sylanbrc 417	. . . . . . . . 9 ⊢ (((2 · 𝑛) ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → 𝑛 ∈ ℕ)
15	14	ex 115	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 · 𝑛) ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℕ))
16	1, 15	biimtrrdi 164	. . . . . . 7 ⊢ ((2 · 𝑛) = 𝑁 → (𝑁 ∈ ℕ → (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℕ)))
17	16	com13 80	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℤ → (𝑁 ∈ ℕ → ((2 · 𝑛) = 𝑁 → 𝑛 ∈ ℕ)))
18	17	impcom 125	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) = 𝑁 → 𝑛 ∈ ℕ))
19	18	pm4.71rd 394	. . . 4 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) = 𝑁 ↔ (𝑛 ∈ ℕ ∧ (2 · 𝑛) = 𝑁)))
20	19	bicomd 141	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (2 · 𝑛) = 𝑁) ↔ (2 · 𝑛) = 𝑁))
21	20	rexbidva 2527	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (∃𝑛 ∈ ℤ (𝑛 ∈ ℕ ∧ (2 · 𝑛) = 𝑁) ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (2 · 𝑛) = 𝑁))
22		nnssz 9459	. . 3 ⊢ ℕ ⊆ ℤ
23		rexss 3291	. . 3 ⊢ (ℕ ⊆ ℤ → (∃𝑛 ∈ ℕ (2 · 𝑛) = 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (𝑛 ∈ ℕ ∧ (2 · 𝑛) = 𝑁)))
24	22, 23	mp1i 10	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (∃𝑛 ∈ ℕ (2 · 𝑛) = 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (𝑛 ∈ ℕ ∧ (2 · 𝑛) = 𝑁)))
25		even2n 12380	. . 3 ⊢ (2 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (2 · 𝑛) = 𝑁)
26	25	a1i 9	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ (2 · 𝑛) = 𝑁))
27	21, 24, 26	3bitr4rd 221	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (2 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ (2 · 𝑛) = 𝑁))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  ∃wrex 2509   ⊆ wss 3197   class class class wbr 4082  (class class class)co 6000  ℝcr 7994  0cc0 7995   · cmul 8000   < clt 8177   ≤ cle 8178  ℕcn 9106  2c2 9157  ℤcz 9442   ∥ cdvds 12293

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-sep 4201  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  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

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-int 3923  df-br 4083  df-opab 4145  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fv 5325  df-riota 5953  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  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-n0 9366  df-z 9443  df-dvds 12294

This theorem is referenced by: (None)