MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  2lgslem3a Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2lgslem3a 27349
Description: Lemma for 2lgslem3a1 27353. (Contributed by AV, 14-Jul-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
2lgslem2.n 𝑁 = (((𝑃 − 1) / 2) − (⌊‘(𝑃 / 4)))
Assertion
Ref Expression
2lgslem3a ((𝐾 ∈ ℕ0𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1)) → 𝑁 = (2 · 𝐾))

Proof of Theorem 2lgslem3a
StepHypRef Expression
1 2lgslem2.n . . 3 𝑁 = (((𝑃 − 1) / 2) − (⌊‘(𝑃 / 4)))
2 oveq1 7433 . . . . 5 (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1) → (𝑃 − 1) = (((8 · 𝐾) + 1) − 1))
32oveq1d 7441 . . . 4 (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1) → ((𝑃 − 1) / 2) = ((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2))
4 fvoveq1 7449 . . . 4 (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1) → (⌊‘(𝑃 / 4)) = (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4)))
53, 4oveq12d 7444 . . 3 (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1) → (((𝑃 − 1) / 2) − (⌊‘(𝑃 / 4))) = (((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4))))
61, 5eqtrid 2780 . 2 (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1) → 𝑁 = (((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4))))
7 8nn0 12533 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ0
87a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0 → 8 ∈ ℕ0)
9 id 22 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℕ0)
108, 9nn0mulcld 12575 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → (8 · 𝐾) ∈ ℕ0)
1110nn0cnd 12572 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (8 · 𝐾) ∈ ℂ)
12 pncan1 11676 . . . . . . 7 ((8 · 𝐾) ∈ ℂ → (((8 · 𝐾) + 1) − 1) = (8 · 𝐾))
1311, 12syl 17 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((8 · 𝐾) + 1) − 1) = (8 · 𝐾))
1413oveq1d 7441 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) = ((8 · 𝐾) / 2))
15 4cn 12335 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℂ
16 2cn 12325 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
17 4t2e8 12418 . . . . . . . . . . 11 (4 · 2) = 8
1815, 16, 17mulcomli 11261 . . . . . . . . . 10 (2 · 4) = 8
1918eqcomi 2737 . . . . . . . . 9 8 = (2 · 4)
2019a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → 8 = (2 · 4))
2120oveq1d 7441 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (8 · 𝐾) = ((2 · 4) · 𝐾))
2216a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℂ)
2315a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → 4 ∈ ℂ)
24 nn0cn 12520 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0𝐾 ∈ ℂ)
2522, 23, 24mulassd 11275 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((2 · 4) · 𝐾) = (2 · (4 · 𝐾)))
2621, 25eqtrd 2768 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → (8 · 𝐾) = (2 · (4 · 𝐾)))
2726oveq1d 7441 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((8 · 𝐾) / 2) = ((2 · (4 · 𝐾)) / 2))
28 4nn0 12529 . . . . . . . . 9 4 ∈ ℕ0
2928a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → 4 ∈ ℕ0)
3029, 9nn0mulcld 12575 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (4 · 𝐾) ∈ ℕ0)
3130nn0cnd 12572 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → (4 · 𝐾) ∈ ℂ)
32 2ne0 12354 . . . . . . 7 2 ≠ 0
3332a1i 11 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → 2 ≠ 0)
3431, 22, 33divcan3d 12033 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((2 · (4 · 𝐾)) / 2) = (4 · 𝐾))
3514, 27, 343eqtrd 2772 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) = (4 · 𝐾))
36 1cnd 11247 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ)
37 4ne0 12358 . . . . . . . . . 10 4 ≠ 0
3815, 37pm3.2i 469 . . . . . . . . 9 (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)
3938a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0))
40 divdir 11935 . . . . . . . 8 (((8 · 𝐾) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)) → (((8 · 𝐾) + 1) / 4) = (((8 · 𝐾) / 4) + (1 / 4)))
4111, 36, 39, 40syl3anc 1368 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((8 · 𝐾) + 1) / 4) = (((8 · 𝐾) / 4) + (1 / 4)))
42 8cn 12347 . . . . . . . . . . 11 8 ∈ ℂ
4342a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℕ0 → 8 ∈ ℂ)
44 div23 11929 . . . . . . . . . 10 ((8 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ ∧ (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)) → ((8 · 𝐾) / 4) = ((8 / 4) · 𝐾))
4543, 24, 39, 44syl3anc 1368 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((8 · 𝐾) / 4) = ((8 / 4) · 𝐾))
4617eqcomi 2737 . . . . . . . . . . . . 13 8 = (4 · 2)
4746oveq1i 7436 . . . . . . . . . . . 12 (8 / 4) = ((4 · 2) / 4)
4816, 15, 37divcan3i 11998 . . . . . . . . . . . 12 ((4 · 2) / 4) = 2
4947, 48eqtri 2756 . . . . . . . . . . 11 (8 / 4) = 2
5049a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ ℕ0 → (8 / 4) = 2)
5150oveq1d 7441 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((8 / 4) · 𝐾) = (2 · 𝐾))
5245, 51eqtrd 2768 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((8 · 𝐾) / 4) = (2 · 𝐾))
5352oveq1d 7441 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((8 · 𝐾) / 4) + (1 / 4)) = ((2 · 𝐾) + (1 / 4)))
5441, 53eqtrd 2768 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((8 · 𝐾) + 1) / 4) = ((2 · 𝐾) + (1 / 4)))
5554fveq2d 6906 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4)) = (⌊‘((2 · 𝐾) + (1 / 4))))
56 1lt4 12426 . . . . . 6 1 < 4
57 2nn0 12527 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℕ0
5857a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ ℕ0 → 2 ∈ ℕ0)
5958, 9nn0mulcld 12575 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℕ0 → (2 · 𝐾) ∈ ℕ0)
6059nn0zd 12622 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → (2 · 𝐾) ∈ ℤ)
61 1nn0 12526 . . . . . . . 8 1 ∈ ℕ0
6261a1i 11 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℕ0)
63 4nn 12333 . . . . . . . 8 4 ∈ ℕ
6463a1i 11 . . . . . . 7 (𝐾 ∈ ℕ0 → 4 ∈ ℕ)
65 adddivflid 13823 . . . . . . 7 (((2 · 𝐾) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℕ0 ∧ 4 ∈ ℕ) → (1 < 4 ↔ (⌊‘((2 · 𝐾) + (1 / 4))) = (2 · 𝐾)))
6660, 62, 64, 65syl3anc 1368 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → (1 < 4 ↔ (⌊‘((2 · 𝐾) + (1 / 4))) = (2 · 𝐾)))
6756, 66mpbii 232 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (⌊‘((2 · 𝐾) + (1 / 4))) = (2 · 𝐾))
6855, 67eqtrd 2768 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0 → (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4)) = (2 · 𝐾))
6935, 68oveq12d 7444 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4))) = ((4 · 𝐾) − (2 · 𝐾)))
70 2t2e4 12414 . . . . . . . 8 (2 · 2) = 4
7170eqcomi 2737 . . . . . . 7 4 = (2 · 2)
7271a1i 11 . . . . . 6 (𝐾 ∈ ℕ0 → 4 = (2 · 2))
7372oveq1d 7441 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → (4 · 𝐾) = ((2 · 2) · 𝐾))
7422, 22, 24mulassd 11275 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((2 · 2) · 𝐾) = (2 · (2 · 𝐾)))
7573, 74eqtrd 2768 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0 → (4 · 𝐾) = (2 · (2 · 𝐾)))
7675oveq1d 7441 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((4 · 𝐾) − (2 · 𝐾)) = ((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾)))
7759nn0cnd 12572 . . . 4 (𝐾 ∈ ℕ0 → (2 · 𝐾) ∈ ℂ)
78 2txmxeqx 12390 . . . 4 ((2 · 𝐾) ∈ ℂ → ((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾)) = (2 · 𝐾))
7977, 78syl 17 . . 3 (𝐾 ∈ ℕ0 → ((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾)) = (2 · 𝐾))
8069, 76, 793eqtrd 2772 . 2 (𝐾 ∈ ℕ0 → (((((8 · 𝐾) + 1) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 1) / 4))) = (2 · 𝐾))
816, 80sylan9eqr 2790 1 ((𝐾 ∈ ℕ0𝑃 = ((8 · 𝐾) + 1)) → 𝑁 = (2 · 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  wne 2937   class class class wbr 5152  cfv 6553  (class class class)co 7426  cc 11144  0cc0 11146  1c1 11147   + caddc 11149   · cmul 11151   < clt 11286  cmin 11482   / cdiv 11909  cn 12250  2c2 12305  4c4 12307  8c8 12311  0cn0 12510  cz 12596  cfl 13795
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223  ax-pre-sup 11224
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-om 7877  df-2nd 8000  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-sup 9473  df-inf 9474  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-div 11910  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-4 12315  df-5 12316  df-6 12317  df-7 12318  df-8 12319  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-rp 13015  df-fl 13797
This theorem is referenced by:  2lgslem3a1  27353
  Copyright terms: Public domain W3C validator