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 40933
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 40932 . . . . . . . . . . . . 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 13526 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘… โˆˆ (1...๐ต) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
97, 8syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
109nnred 12223 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„)
11 eluzelz 12828 . . . . . . . . . . . . . . 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 11213 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„)
14 3re 12288 . . . . . . . . . . . . . . . 16 3 โˆˆ โ„
1514a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„)
1612zred 12662 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
17 3pos 12313 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 < 3
1817a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 0 < 3)
19 eluzle 12831 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11370 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ 0 < ๐‘)
2212, 21jca 512 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘))
23 elnnz 12564 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†” (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘))
2422, 23sylibr 233 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
25 gcdnncl 16444 . . . . . . . . . . . 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 12223 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„)
2826nnne0d 12258 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โ‰  0)
2910, 27, 28redivcld 12038 . . . . . . . . 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 11357 . . . . . . 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 4076 . . . . . . . . . . . 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 13526 . . . . . . . . . . . . . . 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 12223 . . . . . . . . . . . . 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 3987 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1...๐ต) โŠ† โ„)
4337, 42sstrd 3991 . . . . . . . . . 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 13934 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1...๐ต) โˆˆ Fin)
4645, 37ssfid 9263 . . . . . . . . . . 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 40931 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘Ÿ โˆˆ (1...๐ต) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด)
49 rabn0 4384 . . . . . . . . . . . 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 12157 . . . . . . . . . 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 5150 . . . . . . . . . . 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 12589 . . . . . . . . . . 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 12282 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 โˆˆ โ„
5958a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„)
60 2pos 12311 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 0 < 2
6160a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 0 < 2)
62 1red 11211 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„)
63 1lt2 12379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1 < 2
6463a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
6562, 64ltned 11346 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰  2)
6665necomd 2996 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  1)
6759, 61, 16, 21, 66relogbcld 40826 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (2 logb ๐‘) โˆˆ โ„)
68 5nn0 12488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 5 โˆˆ โ„•0
6968a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 5 โˆˆ โ„•0)
7067, 69reexpcld 14124 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((2 logb ๐‘)โ†‘5) โˆˆ โ„)
71 ceilcl 13803 . . . . . . . . . . . . . 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 12581 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
76 divgcdnnr 16453 . . . . . . . . . . . . . 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 12581 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„ค)
8078nnge1d 12256 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ 1 โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
8174zred 12662 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
829nnrpd 13010 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„+)
8382adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„+)
8426nnrpd 13010 . . . . . . . . . . . . . . 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 11238 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚)
8783rpne0d 13017 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰  0)
8886, 87dividd 11984 . . . . . . . . . . . . . . 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 5169 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
9131, 83, 85, 90ltdiv23d 13079 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
9230, 31, 91ltled 11358 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ‰ค ๐‘…)
93 elfzle2 13501 . . . . . . . . . . . . . 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 11367 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โ‰ค ๐ต)
9756, 74, 79, 80, 96elfzd 13488 . . . . . . . . . 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 3684 . . . . . . . . 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 12165 . . . . . . . . 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 5169 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โ‰ค (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)))
10631, 30lenltd 11356 . . . . . . 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 13012 . . . . . 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 13010 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ โ„+)
115112recnd 11238 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚)
116115, 87dividd 11984 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) = 1)
117116, 89eqbrtrd 5169 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / ๐‘…) < (๐‘ gcd ๐‘…))
118112, 83, 114, 117ltdiv23d 13079 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) < ๐‘…)
11977nnred 12223 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘… / (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆˆ โ„)
120119, 111ltnled 11357 . . . . 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 12223 . . . . . 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 11211 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง ยฌ 1 < (๐‘ gcd ๐‘…)) โˆง (๐‘ gcd ๐‘…) โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
13027, 62lenltd 11356 . . . . . . . . 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 11368 . . . . 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 12831 . . . . . 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 11370 . . . 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 11344 . . . 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 12905 . . . 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 3947  โˆ…c0 4321   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Fincfn 8935  infcinf 9432  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  2c2 12263  3c3 12264  5c5 12266  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  โ„คโ‰ฅcuz 12818  โ„+crp 12970  ...cfz 13480  โŒŠcfl 13751  โŒˆcceil 13752  โ†‘cexp 14023  โˆcprod 15845   โˆฅ cdvds 16193   gcd cgcd 16431   logb clogb 26258
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 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cc 10426  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
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 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-symdif 4241  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-tp 4632  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-of 7666  df-ofr 7667  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-omul 8467  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-fi 9402  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-acn 9933  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-4 12273  df-5 12274  df-6 12275  df-7 12276  df-8 12277  df-9 12278  df-n0 12469  df-z 12555  df-dec 12674  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-xneg 13088  df-xadd 13089  df-xmul 13090  df-ioo 13324  df-ioc 13325  df-ico 13326  df-icc 13327  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-ceil 13754  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-fac 14230  df-bc 14259  df-hash 14287  df-shft 15010  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-limsup 15411  df-clim 15428  df-rlim 15429  df-sum 15629  df-prod 15846  df-ef 16007  df-e 16008  df-sin 16009  df-cos 16010  df-pi 16012  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-lcm 16523  df-lcmf 16524  df-prm 16605  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17141  df-ress 17170  df-plusg 17206  df-mulr 17207  df-starv 17208  df-sca 17209  df-vsca 17210  df-ip 17211  df-tset 17212  df-ple 17213  df-ds 17215  df-unif 17216  df-hom 17217  df-cco 17218  df-rest 17364  df-topn 17365  df-0g 17383  df-gsum 17384  df-topgen 17385  df-pt 17386  df-prds 17389  df-xrs 17444  df-qtop 17449  df-imas 17450  df-xps 17452  df-mre 17526  df-mrc 17527  df-acs 17529  df-mgm 18557  df-sgrp 18606  df-mnd 18622  df-submnd 18668  df-mulg 18945  df-cntz 19175  df-cmn 19644  df-psmet 20928  df-xmet 20929  df-met 20930  df-bl 20931  df-mopn 20932  df-fbas 20933  df-fg 20934  df-cnfld 20937  df-top 22387  df-topon 22404  df-topsp 22426  df-bases 22440  df-cld 22514  df-ntr 22515  df-cls 22516  df-nei 22593  df-lp 22631  df-perf 22632  df-cn 22722  df-cnp 22723  df-haus 22810  df-cmp 22882  df-tx 23057  df-hmeo 23250  df-fil 23341  df-fm 23433  df-flim 23434  df-flf 23435  df-xms 23817  df-ms 23818  df-tms 23819  df-cncf 24385  df-ovol 24972  df-vol 24973  df-mbf 25127  df-itg1 25128  df-itg2 25129  df-ibl 25130  df-itg 25131  df-0p 25178  df-limc 25374  df-dv 25375  df-log 26056  df-cxp 26057  df-logb 26259
This theorem is referenced by:  aks4d1p8  40940
  Copyright terms: Public domain W3C validator