Theorem lgsdir2lem2 27253

Description: Lemma for lgsdir2 27257. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
lgsdir2lem2.1	⊢ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 2 ∥ (𝐾 + 1) ∧ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝐾) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆)))
lgsdir2lem2.2	⊢ 𝑀 = (𝐾 + 1)
lgsdir2lem2.3	⊢ 𝑁 = (𝑀 + 1)
lgsdir2lem2.4	⊢ 𝑁 ∈ 𝑆

Assertion

Ref	Expression
lgsdir2lem2	⊢ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ∥ (𝑁 + 1) ∧ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆)))

Proof of Theorem lgsdir2lem2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lgsdir2lem2.3	. . 3 ⊢ 𝑁 = (𝑀 + 1)
2		lgsdir2lem2.2	. . . . 5 ⊢ 𝑀 = (𝐾 + 1)
3		lgsdir2lem2.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 2 ∥ (𝐾 + 1) ∧ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝐾) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆)))
4	3	simp1i 1139	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 ∈ ℤ
5		peano2z 12534	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝐾 + 1) ∈ ℤ
7	2, 6	eqeltri 2824	. . . 4 ⊢ 𝑀 ∈ ℤ
8		peano2z 12534	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
9	7, 8	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (𝑀 + 1) ∈ ℤ
10	1, 9	eqeltri 2824	. 2 ⊢ 𝑁 ∈ ℤ
11	3	simp2i 1140	. . . 4 ⊢ 2 ∥ (𝐾 + 1)
12		2z 12525	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℤ
13		dvdsadd 16231	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ (𝐾 + 1) ∈ ℤ) → (2 ∥ (𝐾 + 1) ↔ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1))))
14	12, 6, 13	mp2an 692	. . . 4 ⊢ (2 ∥ (𝐾 + 1) ↔ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1)))
15	11, 14	mpbi 230	. . 3 ⊢ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1))
16		zcn 12494	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℂ)
17	4, 16	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐾 ∈ ℂ
18		ax-1cn 11086	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℂ
19	17, 18	addcomi 11325	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 + 1) = (1 + 𝐾)
20	2, 19	eqtri 2752	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 = (1 + 𝐾)
21	20	oveq1i 7363	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 + 1) = ((1 + 𝐾) + 1)
22	1, 21	eqtri 2752	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = ((1 + 𝐾) + 1)
23		df-2 12209	. . . . . . . 8 ⊢ 2 = (1 + 1)
24	23	oveq1i 7363	. . . . . . 7 ⊢ (2 + 𝐾) = ((1 + 1) + 𝐾)
25	18, 17, 18	add32i 11358	. . . . . . 7 ⊢ ((1 + 𝐾) + 1) = ((1 + 1) + 𝐾)
26	24, 25	eqtr4i 2755	. . . . . 6 ⊢ (2 + 𝐾) = ((1 + 𝐾) + 1)
27	22, 26	eqtr4i 2755	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (2 + 𝐾)
28	27	oveq1i 7363	. . . 4 ⊢ (𝑁 + 1) = ((2 + 𝐾) + 1)
29		2cn 12221	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℂ
30	29, 17, 18	addassi 11144	. . . 4 ⊢ ((2 + 𝐾) + 1) = (2 + (𝐾 + 1))
31	28, 30	eqtri 2752	. . 3 ⊢ (𝑁 + 1) = (2 + (𝐾 + 1))
32	15, 31	breqtrri 5122	. 2 ⊢ 2 ∥ (𝑁 + 1)
33		elfzuz2 13450	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
34		fzm1 13528	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘0) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) ↔ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑁)))
35	33, 34	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) ↔ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑁)))
36	35	ibi 267	. . 3 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑁))
37		elfzuz2 13450	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘0))
38		fzm1 13528	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘0) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) ↔ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀)))
39	37, 38	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) ↔ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀)))
40	39	ibi 267	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀))
41		zcn 12494	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
42	7, 41	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 ∈ ℂ
43	42, 18, 1	mvrraddi 11398	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 − 1) = 𝑀
44	43	oveq2i 7364	. . . . . 6 ⊢ (0...(𝑁 − 1)) = (0...𝑀)
45	40, 44	eleq2s 2846	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀))
46	17, 18, 2	mvrraddi 11398	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 − 1) = 𝐾
47	46	oveq2i 7364	. . . . . . . 8 ⊢ (0...(𝑀 − 1)) = (0...𝐾)
48	47	eleq2i 2820	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ↔ (𝐴 mod 8) ∈ (0...𝐾))
49	3	simp3i 1141	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝐾) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
50	48, 49	biimtrid 242	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
51		2nn 12219	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℕ
52		8nn 12241	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 8 ∈ ℕ
53		4z 12527	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 4 ∈ ℤ
54		dvdsmul2 16207	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((4 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ) → 2 ∥ (4 · 2))
55	53, 12, 54	mp2an 692	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∥ (4 · 2)
56		4t2e8 12309	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (4 · 2) = 8
57	55, 56	breqtri 5120	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∥ 8
58		dvdsmod 16258	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((2 ∈ ℕ ∧ 8 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) ∧ 2 ∥ 8) → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
59	57, 58	mpan2 691	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 8 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
60	51, 52, 59	mp3an12 1453	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
61	60	notbid 318	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ ¬ 2 ∥ 𝐴))
62	61	biimpar 477	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ¬ 2 ∥ (𝐴 mod 8))
63	11, 2	breqtrri 5122	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∥ 𝑀
64		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑀 → (𝐴 mod 8) = 𝑀)
65	63, 64	breqtrrid 5133	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑀 → 2 ∥ (𝐴 mod 8))
66	62, 65	nsyl 140	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ¬ (𝐴 mod 8) = 𝑀)
67	66	pm2.21d 121	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) = 𝑀 → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
68	50, 67	jaod 859	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → (((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
69	45, 68	syl5 34	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
70		lgsdir2lem2.4	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 ∈ 𝑆
71		eleq1 2816	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑁 → ((𝐴 mod 8) ∈ 𝑆 ↔ 𝑁 ∈ 𝑆))
72	70, 71	mpbiri 258	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑁 → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆)
73	72	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) = 𝑁 → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
74	69, 73	jaod 859	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → (((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑁) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
75	36, 74	syl5 34	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
76	10, 32, 75	3pm3.2i 1340	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 2 ∥ (𝑁 + 1) ∧ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 847   ∧ w3a 1086   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   class class class wbr 5095  ‘cfv 6486  (class class class)co 7353  ℂcc 11026  0cc0 11028  1c1 11029   + caddc 11031   · cmul 11033   − cmin 11365  ℕcn 12146  2c2 12201  4c4 12203  8c8 12207  ℤcz 12489  ℤ_≥cuz 12753  ...cfz 13428   mod cmo 13791   ∥ cdvds 16181

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7675  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105  ax-pre-sup 11106

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3397  df-v 3440  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-op 4586  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7310  df-ov 7356  df-oprab 7357  df-mpo 7358  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-er 8632  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-sup 9351  df-inf 9352  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11367  df-neg 11368  df-div 11796  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-4 12211  df-5 12212  df-6 12213  df-7 12214  df-8 12215  df-n0 12403  df-z 12490  df-uz 12754  df-rp 12912  df-fz 13429  df-fl 13714  df-mod 13792  df-dvds 16182

This theorem is referenced by:  lgsdir2lem3  27254