Theorem oddprmdvds 12335

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 ∈ ℕ ∧ ¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2prm 12110	. . . 4 ⊢ 2 ∈ ℙ
2		pcndvds2 12301	. . . 4 ⊢ ((2 ∈ ℙ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
3	1, 2	mpan 424	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
4		pcdvds 12297	. . . 4 ⊢ ((2 ∈ ℙ ∧ 𝐾 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾)
5	1, 4	mpan 424	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾)
6		2nn 9069	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∈ ℕ
7	6	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ)
8	1	a1i 9	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℙ)
9		id 19	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℕ)
10	8, 9	pccld 12283	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2 pCnt 𝐾) ∈ ℕ0)
11	7, 10	nnexpcld 10661	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ)
12		nndivdvds 11787	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
13	11, 12	mpdan 421	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
14	13	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ))
15		elnn1uz2 9596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ ↔ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ∨ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ≥‘2)))
16		nncn 8916	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → 𝐾 ∈ ℂ)
17	11	nncnd 8922	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ)
18	11	nnap0d 8954	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0)
19	16, 17, 18	3jca 1177	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0))
20	19	adantr 276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0))
21		diveqap1 8651	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐾 ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
22	20, 21	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
23	10	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (2 pCnt 𝐾) ∈ ℕ0)
24		oveq2 5877	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑛 = (2 pCnt 𝐾) → (2↑𝑛) = (2↑(2 pCnt 𝐾)))
25	24	eqeq2d 2189	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑛 = (2 pCnt 𝐾) → (𝐾 = (2↑𝑛) ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
26	25	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∧ 𝑛 = (2 pCnt 𝐾)) → (𝐾 = (2↑𝑛) ↔ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))))
27		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)))
28	23, 26, 27	rspcedvd 2847	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛))
29	28	ex 115	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)))
30		pm2.24 621	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))
31	29, 30	syl6 33	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
32	31	adantr 276	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝐾 = (2↑(2 pCnt 𝐾)) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
33	22, 32	sylbid 150	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
34	33	com12 30	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
35		exprmfct 12121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ≥‘2) → ∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))))
36		breq1 4003	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑞 = 2 → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
37	36	biimpcd 159	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 = 2 → 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
38	37	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (𝑞 = 2 → 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
39	38	necon3bd 2390	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝑞 ≠ 2))
40	39	ex 115	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → 𝑞 ≠ 2)))
41		prmnn 12093	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℕ)
42	5, 13	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ)
43		nndivides 11788	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑞 ∈ ℕ ∧ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
44	41, 42, 43	syl2anr 290	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))))
45		eqcom 2179	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞))
46	16	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐾 ∈ ℂ)
47		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ)
48	41	ad2antlr 489	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℕ)
49	47, 48	nnmulcld 8957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑞) ∈ ℕ)
50	49	nncnd 8922	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · 𝑞) ∈ ℂ)
51	17, 18	jca 306	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0))
52	51	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0))
53		divmulap 8621	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝐾 ∈ ℂ ∧ (𝑚 · 𝑞) ∈ ℂ ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ (2↑(2 pCnt 𝐾)) # 0)) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
54	46, 50, 52, 53	syl3anc 1238	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = (𝑚 · 𝑞) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
55	45, 54	bitrid 192	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ↔ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾))
56		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℙ)
57	56	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℙ)
58	57	anim1i 340	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ≠ 2))
59		eldifsn 3718	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}) ↔ (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ≠ 2))
60	58, 59	sylibr 134	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}))
61	60	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞 ∈ (ℙ ∖ {2}))
62		breq1 4003	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑝 = 𝑞 → (𝑝 ∥ 𝐾 ↔ 𝑞 ∥ 𝐾))
63	62	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) ∧ 𝑝 = 𝑞) → (𝑝 ∥ 𝐾 ↔ 𝑞 ∥ 𝐾))
64	11	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ)
65	64, 47	nnmulcld 8957	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℕ)
66	65	nnzd 9363	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ)
67	41	nnzd 9363	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℤ)
68	67	ad2antlr 489	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℤ)
69	66, 68	jca 306	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ))
70	69	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ))
71		dvdsmul2 11805	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) ∈ ℤ ∧ 𝑞 ∈ ℤ) → 𝑞 ∥ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞))
72	70, 71	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∥ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞))
73		2nn0 9182	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ 2 ∈ ℕ0
74	73	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → 2 ∈ ℕ0)
75	74, 10	nn0expcld 10662	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ0)
76	75	ad2antrr 488	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℕ0)
77	76	nn0cnd 9220	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ)
78		nncn 8916	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℂ)
79	78	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℂ)
80	41	nncnd 8922	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (𝑞 ∈ ℙ → 𝑞 ∈ ℂ)
81	80	ad2antlr 489	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑞 ∈ ℂ)
82	77, 79, 81	3jca 1177	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ))
83	82	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ))
84		mulass 7933	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ ∧ 𝑞 ∈ ℂ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞) = ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
85	83, 84	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · 𝑚) · 𝑞) = ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
86	72, 85	breqtrd 4026	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) → 𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
87	86	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)))
88		breq2 4004	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) ↔ 𝑞 ∥ 𝐾))
89	88	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → (𝑞 ∥ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) ↔ 𝑞 ∥ 𝐾))
90	87, 89	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → 𝑞 ∥ 𝐾)
91	61, 63, 90	rspcedvd 2847	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)
92	91	a1d 22	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ 𝑞 ≠ 2) ∧ ((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))
93	92	exp31 364	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑞 ≠ 2 → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
94	93	com23 78	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((2↑(2 pCnt 𝐾)) · (𝑚 · 𝑞)) = 𝐾 → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
95	55, 94	sylbid 150	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
96	95	rexlimdva 2594	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (∃𝑚 ∈ ℕ (𝑚 · 𝑞) = (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
97	44, 96	sylbid 150	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝑞 ≠ 2 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
98	40, 97	syldd 67	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
99	98	rexlimdva 2594	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
100	99	com12 30	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (𝐾 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
101	100	impd 254	. . . . . . . . 9 ⊢ (∃𝑞 ∈ ℙ 𝑞 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
102	35, 101	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ≥‘2) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
103	34, 102	jaoi 716	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) = 1 ∨ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ (ℤ≥‘2)) → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
104	15, 103	sylbi 121	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ → ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
105	104	com12 30	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) ∈ ℕ → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
106	14, 105	sylbid 150	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾)))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)))
107	106	ex 115	. . 3 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ (𝐾 / (2↑(2 pCnt 𝐾))) → ((2↑(2 pCnt 𝐾)) ∥ 𝐾 → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))))
108	3, 5, 107	mp2d 47	. 2 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ → (¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾))
109	108	imp 124	1 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ ∧ ¬ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐾 = (2↑𝑛)) → ∃𝑝 ∈ (ℙ ∖ {2})𝑝 ∥ 𝐾)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 708   ∧ w3a 978   = wceq 1353   ∈ wcel 2148   ≠ wne 2347  ∃wrex 2456   ∖ cdif 3126  {csn 3591   class class class wbr 4000  ‘cfv 5212  (class class class)co 5869  ℂcc 7800  0cc0 7802  1c1 7803   · cmul 7807   # cap 8528   / cdiv 8618  ℕcn 8908  2c2 8959  ℕ₀cn0 9165  ℤcz 9242  ℤ_≥cuz 9517  ↑cexp 10505   ∥ cdvds 11778  ℙcprime 12090   pCnt cpc 12267

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 4115  ax-sep 4118  ax-nul 4126  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-iinf 4584  ax-cnex 7893  ax-resscn 7894  ax-1cn 7895  ax-1re 7896  ax-icn 7897  ax-addcl 7898  ax-addrcl 7899  ax-mulcl 7900  ax-mulrcl 7901  ax-addcom 7902  ax-mulcom 7903  ax-addass 7904  ax-mulass 7905  ax-distr 7906  ax-i2m1 7907  ax-0lt1 7908  ax-1rid 7909  ax-0id 7910  ax-rnegex 7911  ax-precex 7912  ax-cnre 7913  ax-pre-ltirr 7914  ax-pre-ltwlin 7915  ax-pre-lttrn 7916  ax-pre-apti 7917  ax-pre-ltadd 7918  ax-pre-mulgt0 7919  ax-pre-mulext 7920  ax-arch 7921  ax-caucvg 7922

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 831  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 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-int 3843  df-iun 3886  df-br 4001  df-opab 4062  df-mpt 4063  df-tr 4099  df-id 4290  df-po 4293  df-iso 4294  df-iord 4363  df-on 4365  df-ilim 4366  df-suc 4368  df-iom 4587  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-res 4635  df-ima 4636  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-f1 5217  df-fo 5218  df-f1o 5219  df-fv 5220  df-isom 5221  df-riota 5825  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-1st 6135  df-2nd 6136  df-recs 6300  df-frec 6386  df-1o 6411  df-2o 6412  df-er 6529  df-en 6735  df-sup 6977  df-inf 6978  df-pnf 7984  df-mnf 7985  df-xr 7986  df-ltxr 7987  df-le 7988  df-sub 8120  df-neg 8121  df-reap 8522  df-ap 8529  df-div 8619  df-inn 8909  df-2 8967  df-3 8968  df-4 8969  df-n0 9166  df-z 9243  df-uz 9518  df-q 9609  df-rp 9641  df-fz 9996  df-fzo 10129  df-fl 10256  df-mod 10309  df-seqfrec 10432  df-exp 10506  df-cj 10835  df-re 10836  df-im 10837  df-rsqrt 10991  df-abs 10992  df-dvds 11779  df-gcd 11927  df-prm 12091  df-pc 12268

This theorem is referenced by: (None)