Users' Mathboxes Mathbox for metakunt < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  aks4d1p5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem aks4d1p5 41031
Description: Show that ๐‘ and ๐‘… are coprime for AKS existence theorem. Precondition will be eliminated in further theorem. (Contributed by metakunt, 30-Oct-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
aks4d1p5.1 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜3))
aks4d1p5.2 ๐ด = ((๐‘โ†‘(โŒŠโ€˜(2 logb ๐ต))) ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘2)))((๐‘โ†‘๐‘˜) โˆ’ 1))
aks4d1p5.3 ๐ต = (โŒˆโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘5))
aks4d1p5.4 ๐‘… = inf({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}, โ„, < )
aks4d1p5.5 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด)
Assertion
Ref Expression
aks4d1p5 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘Ÿ   ๐ต,๐‘Ÿ   ๐‘˜,๐‘   ๐‘,๐‘Ÿ   ๐‘…,๐‘Ÿ   ๐œ‘,๐‘˜
Allowed substitution hints:   ๐œ‘(๐‘Ÿ)   ๐ด(๐‘˜)   ๐ต(๐‘˜)   ๐‘…(๐‘˜)

Proof of Theorem aks4d1p5
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ ๐‘œ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 485 . . . 4 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))) โ†’ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
2 aks4d1p5.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜3))
3 aks4d1p5.2 . . . . . . . . . . . . . 14 ๐ด = ((๐‘โ†‘(โŒŠโ€˜(2 logb ๐ต))) ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘2)))((๐‘โ†‘๐‘˜) โˆ’ 1))
4 aks4d1p5.3 . . . . . . . . . . . . . 14 ๐ต = (โŒˆโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘5))
5 aks4d1p5.4 . . . . . . . . . . . . . 14 ๐‘… = inf({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}, โ„, < )
62, 3, 4, 5aks4d1p4 41030 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘… โˆˆ (1...๐ต) โˆง ยฌ ๐‘… โˆฅ ๐ด))
76simpld 495 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ (1...๐ต))
8 elfznn 13532 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘… โˆˆ (1...๐ต) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
97, 8syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
109nnred 12229 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„)
11 eluzelz 12834 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜3) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
122, 11syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
13 0red 11219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„)
14 3re 12294 . . . . . . . . . . . . . . . 16 3 โˆˆ โ„
1514a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„)
1612zred 12668 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
17 3pos 12319 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 3
1817a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 0 < 3)
19 eluzle 12837 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜3) โ†’ 3 โ‰ค ๐‘)
202, 19syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 3 โ‰ค ๐‘)
2113, 15, 16, 18, 20ltletrd 11376 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ 0 < ๐‘)
2212, 21jca 512 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘))
23 elnnz 12570 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†” (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘))
2422, 23sylibr 233 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
25 gcdnncl 16450 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘… โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„•)
2624, 9, 25syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„•)
2726nnred 12229 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„)
2826nnne0d 12264 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โ‰  0)
2910, 27, 28redivcld 12044 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„)
3029adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„)
3110adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„)
3230, 31ltnled 11363 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ((๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘… โ†” ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))))
3332biimprd 247 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…))
3433imp 407 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
355a1i 11 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… = inf({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}, โ„, < ))
36 ssrab2 4077 . . . . . . . . . . . 12 {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† (1...๐ต)
3736a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† (1...๐ต))
38 elfznn 13532 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘œ โˆˆ (1...๐ต) โ†’ ๐‘œ โˆˆ โ„•)
3938adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง ๐‘œ โˆˆ (1...๐ต)) โ†’ ๐‘œ โˆˆ โ„•)
4039nnred 12229 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐‘œ โˆˆ (1...๐ต)) โ†’ ๐‘œ โˆˆ โ„)
4140ex 413 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘œ โˆˆ (1...๐ต) โ†’ ๐‘œ โˆˆ โ„))
4241ssrdv 3988 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1...๐ต) โŠ† โ„)
4337, 42sstrd 3992 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† โ„)
4443adantr 481 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† โ„)
45 fzfid 13940 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1...๐ต) โˆˆ Fin)
4645, 37ssfid 9269 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โˆˆ Fin)
4746adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โˆˆ Fin)
482, 3, 4aks4d1p3 41029 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด)
49 rabn0 4385 . . . . . . . . . . . 12 ({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โ‰  โˆ… โ†” โˆƒ๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด)
5048, 49sylibr 233 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โ‰  โˆ…)
5150adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โ‰  โˆ…)
52 fiminre 12163 . . . . . . . . . 10 (({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† โ„ โˆง {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โˆˆ Fin โˆง {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โ‰  โˆ…) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}โˆ€๐‘ฆ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}๐‘ฅ โ‰ค ๐‘ฆ)
5344, 47, 51, 52syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}โˆ€๐‘ฆ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}๐‘ฅ โ‰ค ๐‘ฆ)
54 breq1 5151 . . . . . . . . . . 11 (๐‘Ÿ = (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†” (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด))
5554notbid 317 . . . . . . . . . 10 (๐‘Ÿ = (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†” ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด))
56 1zzd 12595 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
574a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ๐ต = (โŒˆโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘5)))
58 2re 12288 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 โˆˆ โ„
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„)
60 2pos 12317 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 < 2
6160a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 0 < 2)
62 1red 11217 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„)
63 1lt2 12385 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 < 2
6463a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
6562, 64ltned 11352 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰  2)
6665necomd 2996 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  1)
6759, 61, 16, 21, 66relogbcld 40924 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (2 logb ๐‘) โˆˆ โ„)
68 5nn0 12494 . . . . . . . . . . . . . . . 16 5 โˆˆ โ„•0
6968a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 5 โˆˆ โ„•0)
7067, 69reexpcld 14130 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((2 logb ๐‘)โ†‘5) โˆˆ โ„)
71 ceilcl 13809 . . . . . . . . . . . . . 14 (((2 logb ๐‘)โ†‘5) โˆˆ โ„ โ†’ (โŒˆโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘5)) โˆˆ โ„ค)
7270, 71syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (โŒˆโ€˜((2 logb ๐‘)โ†‘5)) โˆˆ โ„ค)
7357, 72eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
7473adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
7524nnzd 12587 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
76 divgcdnnr 16459 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘… โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„•)
779, 75, 76syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„•)
7877adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„•)
7978nnzd 12587 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„ค)
8078nnge1d 12262 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ 1 โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
8174zred 12668 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
829nnrpd 13016 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„+)
8382adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„+)
8426nnrpd 13016 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„+)
8584adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„+)
8631recnd 11244 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚)
8783rpne0d 13023 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰  0)
8886, 87dividd 11990 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) = 1)
89 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…))
9088, 89eqbrtrd 5170 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
9131, 83, 85, 90ltdiv23d 13085 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
9230, 31, 91ltled 11364 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ‰ค ๐‘…)
93 elfzle2 13507 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘… โˆˆ (1...๐ต) โ†’ ๐‘… โ‰ค ๐ต)
947, 93syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โ‰ค ๐ต)
9594adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰ค ๐ต)
9630, 31, 81, 92, 95letrd 11373 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ‰ค ๐ต)
9756, 74, 79, 80, 96elfzd 13494 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ (1...๐ต))
98 aks4d1p5.5 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด)
99 simpr 485 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด)
100 exmidd 894 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ((๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด โˆจ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด))
10198, 99, 100mpjaodan 957 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆฅ ๐ด)
10255, 97, 101elrabd 3685 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด})
103 lbinfle 12171 . . . . . . . . 9 (({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด} โŠ† โ„ โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}โˆ€๐‘ฆ โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}๐‘ฅ โ‰ค ๐‘ฆ โˆง (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ {๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}) โ†’ inf({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}, โ„, < ) โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
10444, 53, 102, 103syl3anc 1371 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ inf({๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) โˆฃ ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด}, โ„, < ) โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
10535, 104eqbrtrd 5170 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
10631, 30lenltd 11362 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†” ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…))
107105, 106mpbid 231 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
108107adantr 481 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))) โ†’ ยฌ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
10934, 108pm2.21dd 194 . . . 4 (((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))) โ†’ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
1101, 109pm2.61dan 811 . . 3 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
11182rpred 13018 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„)
112111adantr 481 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„)
11391, 107pm2.21dd 194 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„•)
114113nnrpd 13016 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„+)
115112recnd 11244 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚)
116115, 87dividd 11990 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) = 1)
117116, 89eqbrtrd 5170 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
118112, 83, 114, 117ltdiv23d 13085 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
11977nnred 12229 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„)
120119, 111ltnled 11363 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘… โ†” ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))))
121120adantr 481 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ((๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘… โ†” ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…))))
122118, 121mpbid 231 . . 3 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ยฌ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
123110, 122pm2.21dd 194 . 2 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
124 simpr 485 . . 3 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) = 1) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
12526adantr 481 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„•)
126125nnred 12229 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„)
127126adantr 481 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„)
12858a1i 11 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
129 1red 11217 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
13027, 62lenltd 11362 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ gcd ๐‘…) โ‰ค 1 โ†” ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)))
131130biimprd 247 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โ‰ค 1))
132131imp 407 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โ‰ค 1)
133132adantr 481 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โ‰ค 1)
13463a1i 11 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ 1 < 2)
135127, 129, 128, 133, 134lelttrd 11374 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) < 2)
136 eluzle 12837 . . . . . 6 ((๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 2 โ‰ค (๐‘ gcd ๐‘…))
137136adantl 482 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ 2 โ‰ค (๐‘ gcd ๐‘…))
138127, 128, 127, 135, 137ltletrd 11376 . . . 4 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
139127ltnrd 11350 . . . 4 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ ยฌ (๐‘ gcd ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
140138, 139pm2.21dd 194 . . 3 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
141 elnn1uz2 12911 . . . 4 ((๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„• โ†” ((๐‘ gcd ๐‘…) = 1 โˆจ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)))
142125, 141sylib 217 . . 3 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ((๐‘ gcd ๐‘…) = 1 โˆจ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)))
143124, 140, 142mpjaodan 957 . 2 ((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
144123, 143pm2.61dan 811 1 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆจ wo 845   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940  โˆ€wral 3061  โˆƒwrex 3070  {crab 3432   โŠ† wss 3948  โˆ…c0 4322   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6543  (class class class)co 7411  Fincfn 8941  infcinf 9438  โ„cr 11111  0cc0 11112  1c1 11113   ยท cmul 11117   < clt 11250   โ‰ค cle 11251   โˆ’ cmin 11446   / cdiv 11873  โ„•cn 12214  2c2 12269  3c3 12270  5c5 12272  โ„•0cn0 12474  โ„คcz 12560  โ„คโ‰ฅcuz 12824  โ„+crp 12976  ...cfz 13486  โŒŠcfl 13757  โŒˆcceil 13758  โ†‘cexp 14029  โˆcprod 15851   โˆฅ cdvds 16199   gcd cgcd 16437   logb clogb 26276
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cc 10432  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191  ax-mulf 11192
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-symdif 4242  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-disj 5114  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-ofr 7673  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-oadd 8472  df-omul 8473  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-fi 9408  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-dju 9898  df-card 9936  df-acn 9939  df-pnf 11252  df-mnf 11253  df-xr 11254  df-ltxr 11255  df-le 11256  df-sub 11448  df-neg 11449  df-div 11874  df-nn 12215  df-2 12277  df-3 12278  df-4 12279  df-5 12280  df-6 12281  df-7 12282  df-8 12283  df-9 12284  df-n0 12475  df-z 12561  df-dec 12680  df-uz 12825  df-q 12935  df-rp 12977  df-xneg 13094  df-xadd 13095  df-xmul 13096  df-ioo 13330  df-ioc 13331  df-ico 13332  df-icc 13333  df-fz 13487  df-fzo 13630  df-fl 13759  df-ceil 13760  df-mod 13837  df-seq 13969  df-exp 14030  df-fac 14236  df-bc 14265  df-hash 14293  df-shft 15016  df-cj 15048  df-re 15049  df-im 15050  df-sqrt 15184  df-abs 15185  df-limsup 15417  df-clim 15434  df-rlim 15435  df-sum 15635  df-prod 15852  df-ef 16013  df-e 16014  df-sin 16015  df-cos 16016  df-pi 16018  df-dvds 16200  df-gcd 16438  df-lcm 16529  df-lcmf 16530  df-prm 16611  df-struct 17082  df-sets 17099  df-slot 17117  df-ndx 17129  df-base 17147  df-ress 17176  df-plusg 17212  df-mulr 17213  df-starv 17214  df-sca 17215  df-vsca 17216  df-ip 17217  df-tset 17218  df-ple 17219  df-ds 17221  df-unif 17222  df-hom 17223  df-cco 17224  df-rest 17370  df-topn 17371  df-0g 17389  df-gsum 17390  df-topgen 17391  df-pt 17392  df-prds 17395  df-xrs 17450  df-qtop 17455  df-imas 17456  df-xps 17458  df-mre 17532  df-mrc 17533  df-acs 17535  df-mgm 18563  df-sgrp 18612  df-mnd 18628  df-submnd 18674  df-mulg 18953  df-cntz 19183  df-cmn 19652  df-psmet 20942  df-xmet 20943  df-met 20944  df-bl 20945  df-mopn 20946  df-fbas 20947  df-fg 20948  df-cnfld 20951  df-top 22403  df-topon 22420  df-topsp 22442  df-bases 22456  df-cld 22530  df-ntr 22531  df-cls 22532  df-nei 22609  df-lp 22647  df-perf 22648  df-cn 22738  df-cnp 22739  df-haus 22826  df-cmp 22898  df-tx 23073  df-hmeo 23266  df-fil 23357  df-fm 23449  df-flim 23450  df-flf 23451  df-xms 23833  df-ms 23834  df-tms 23835  df-cncf 24401  df-ovol 24988  df-vol 24989  df-mbf 25143  df-itg1 25144  df-itg2 25145  df-ibl 25146  df-itg 25147  df-0p 25194  df-limc 25390  df-dv 25391  df-log 26072  df-cxp 26073  df-logb 26277
This theorem is referenced by:  aks4d1p8  41038
  Copyright terms: Public domain W3C validator