Theorem lgsdir2lem2 26674

Description: Lemma for lgsdir2 26678. (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 12544	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → (𝐾 + 1) ∈ ℤ)
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝐾 + 1) ∈ ℤ
7	2, 6	eqeltri 2834	. . . 4 ⊢ 𝑀 ∈ ℤ
8		peano2z 12544	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 + 1) ∈ ℤ)
9	7, 8	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (𝑀 + 1) ∈ ℤ
10	1, 9	eqeltri 2834	. 2 ⊢ 𝑁 ∈ ℤ
11	3	simp2i 1140	. . . 4 ⊢ 2 ∥ (𝐾 + 1)
12		2z 12535	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℤ
13		dvdsadd 16184	. . . . 5 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ (𝐾 + 1) ∈ ℤ) → (2 ∥ (𝐾 + 1) ↔ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1))))
14	12, 6, 13	mp2an 690	. . . 4 ⊢ (2 ∥ (𝐾 + 1) ↔ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1)))
15	11, 14	mpbi 229	. . 3 ⊢ 2 ∥ (2 + (𝐾 + 1))
16		zcn 12504	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐾 ∈ ℤ → 𝐾 ∈ ℂ)
17	4, 16	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝐾 ∈ ℂ
18		ax-1cn 11109	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℂ
19	17, 18	addcomi 11346	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐾 + 1) = (1 + 𝐾)
20	2, 19	eqtri 2764	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 = (1 + 𝐾)
21	20	oveq1i 7367	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 + 1) = ((1 + 𝐾) + 1)
22	1, 21	eqtri 2764	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = ((1 + 𝐾) + 1)
23		df-2 12216	. . . . . . . 8 ⊢ 2 = (1 + 1)
24	23	oveq1i 7367	. . . . . . 7 ⊢ (2 + 𝐾) = ((1 + 1) + 𝐾)
25	18, 17, 18	add32i 11378	. . . . . . 7 ⊢ ((1 + 𝐾) + 1) = ((1 + 1) + 𝐾)
26	24, 25	eqtr4i 2767	. . . . . 6 ⊢ (2 + 𝐾) = ((1 + 𝐾) + 1)
27	22, 26	eqtr4i 2767	. . . . 5 ⊢ 𝑁 = (2 + 𝐾)
28	27	oveq1i 7367	. . . 4 ⊢ (𝑁 + 1) = ((2 + 𝐾) + 1)
29		2cn 12228	. . . . 5 ⊢ 2 ∈ ℂ
30	29, 17, 18	addassi 11165	. . . 4 ⊢ ((2 + 𝐾) + 1) = (2 + (𝐾 + 1))
31	28, 30	eqtri 2764	. . 3 ⊢ (𝑁 + 1) = (2 + (𝐾 + 1))
32	15, 31	breqtrri 5132	. 2 ⊢ 2 ∥ (𝑁 + 1)
33		elfzuz2 13446	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
34		fzm1 13521	. . . . 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 266	. . 3 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑁) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑁))
37		elfzuz2 13446	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘0))
38		fzm1 13521	. . . . . . . 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 266	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...𝑀) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀))
41		zcn 12504	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
42	7, 41	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑀 ∈ ℂ
43	42, 18, 1	mvrraddi 11418	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 − 1) = 𝑀
44	43	oveq2i 7368	. . . . . 6 ⊢ (0...(𝑁 − 1)) = (0...𝑀)
45	40, 44	eleq2s 2856	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑁 − 1)) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) ∨ (𝐴 mod 8) = 𝑀))
46	17, 18, 2	mvrraddi 11418	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 − 1) = 𝐾
47	46	oveq2i 7368	. . . . . . . 8 ⊢ (0...(𝑀 − 1)) = (0...𝐾)
48	47	eleq2i 2829	. . . . . . 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 241	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ((𝐴 mod 8) ∈ (0...(𝑀 − 1)) → (𝐴 mod 8) ∈ 𝑆))
51		2nn 12226	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℕ
52		8nn 12248	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 8 ∈ ℕ
53		4z 12537	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 4 ∈ ℤ
54		dvdsmul2 16161	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((4 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ) → 2 ∥ (4 · 2))
55	53, 12, 54	mp2an 690	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∥ (4 · 2)
56		4t2e8 12321	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (4 · 2) = 8
57	55, 56	breqtri 5130	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∥ 8
58		dvdsmod 16211	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((2 ∈ ℕ ∧ 8 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) ∧ 2 ∥ 8) → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
59	57, 58	mpan2 689	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 8 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
60	51, 52, 59	mp3an12 1451	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ 2 ∥ 𝐴))
61	60	notbid 317	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ (𝐴 mod 8) ↔ ¬ 2 ∥ 𝐴))
62	61	biimpar 478	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝐴) → ¬ 2 ∥ (𝐴 mod 8))
63	11, 2	breqtrri 5132	. . . . . . . . 9 ⊢ 2 ∥ 𝑀
64		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑀 → (𝐴 mod 8) = 𝑀)
65	63, 64	breqtrrid 5143	. . . . . . . 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 857	. . . . 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 2825	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 mod 8) = 𝑁 → ((𝐴 mod 8) ∈ 𝑆 ↔ 𝑁 ∈ 𝑆))
72	70, 71	mpbiri 257	. . . . 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 857	. . 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 1339	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 205   ∧ wa 396   ∨ wo 845   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   class class class wbr 5105  ‘cfv 6496  (class class class)co 7357  ℂcc 11049  0cc0 11051  1c1 11052   + caddc 11054   · cmul 11056   − cmin 11385  ℕcn 12153  2c2 12208  4c4 12210  8c8 12214  ℤcz 12499  ℤ_≥cuz 12763  ...cfz 13424   mod cmo 13774   ∥ cdvds 16136

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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128  ax-pre-sup 11129

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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-sup 9378  df-inf 9379  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-div 11813  df-nn 12154  df-2 12216  df-3 12217  df-4 12218  df-5 12219  df-6 12220  df-7 12221  df-8 12222  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-rp 12916  df-fz 13425  df-fl 13697  df-mod 13775  df-dvds 16137

This theorem is referenced by:  lgsdir2lem3  26675