Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  lighneallem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lighneallem3 46760
Description: Lemma 3 for lighneal 46764. (Contributed by AV, 11-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
lighneallem3 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ ๐‘€ = 1)

Proof of Theorem lighneallem3
Dummy variables ๐‘˜ ๐‘— are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7409 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ = 1 โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2โ†‘1))
2 2cn 12284 . . . . . . . . . . . . . 14 2 โˆˆ โ„‚
3 exp1 14030 . . . . . . . . . . . . . 14 (2 โˆˆ โ„‚ โ†’ (2โ†‘1) = 2)
42, 3ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 (2โ†‘1) = 2
51, 4eqtrdi 2780 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ = 1 โ†’ (2โ†‘๐‘) = 2)
65oveq1d 7416 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ = 1 โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (2 โˆ’ 1))
7 2m1e1 12335 . . . . . . . . . . 11 (2 โˆ’ 1) = 1
86, 7eqtrdi 2780 . . . . . . . . . 10 (๐‘ = 1 โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = 1)
98adantl 481 . . . . . . . . 9 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘ = 1) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = 1)
109eqeq1d 2726 . . . . . . . 8 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘ = 1) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†” 1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
11 eldifi 4118 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
12 prmnn 16608 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
13 nnnn0 12476 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
1411, 12, 133syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
1514nn0zd 12581 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
16 iddvdsexp 16220 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€))
1715, 16sylan 579 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€))
18 breq2 5142 . . . . . . . . . . . . 13 (1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
1918adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง 1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
20 dvds1 16259 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ƒ โˆˆ โ„•0 โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ = 1))
2114, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ = 1))
22 eleq1 2813 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ƒ = 1 โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†” 1 โˆˆ โ„™))
23 1nprm 16613 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ยฌ 1 โˆˆ โ„™
2423pm2.21i 119 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘€ = 1)
2522, 24syl6bi 253 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ƒ = 1 โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘€ = 1))
2611, 25syl5com 31 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (๐‘ƒ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))
2721, 26sylbid 239 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†’ ๐‘€ = 1))
2827ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . 12 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง 1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†’ ๐‘€ = 1))
2919, 28sylbird 260 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง 1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
3029ex 412 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1)))
3117, 30mpid 44 . . . . . . . . 9 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
3231adantr 480 . . . . . . . 8 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘ = 1) โ†’ (1 = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
3310, 32sylbid 239 . . . . . . 7 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘ = 1) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
3433ex 412 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ = 1 โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1)))
3534com23 86 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1)))
3635a1d 25 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ ((ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))))
37363adant3 1129 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))))
38373imp 1108 . 2 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ (๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))
39 neqne 2940 . . . . . . . . . . . 12 (ยฌ ๐‘ = 1 โ†’ ๐‘ โ‰  1)
4039anim2i 616 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โ‰  1))
41 eluz2b3 12903 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†” (๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โ‰  1))
4240, 41sylibr 233 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
43 oddge22np1 16289 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘))
4442, 43syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘))
45443ad2antl3 1184 . . . . . . . 8 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘))
46 oveq2 7409 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘ = ((2 ยท ๐‘—) + 1) โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)))
4746oveq1d 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘ = ((2 ยท ๐‘—) + 1) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = ((2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) โˆ’ 1))
4847eqcoms 2732 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = ((2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) โˆ’ 1))
492a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
50 2nn0 12486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 โˆˆ โ„•0
5150a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„•0)
52 nnnn0 12476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„•0)
5351, 52nn0mulcld 12534 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘—) โˆˆ โ„•0)
5449, 53expp1d 14109 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) ยท 2))
5551, 53nn0expcld 14206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„•0)
5655nn0cnd 12531 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„‚)
5756, 49mulcomd 11232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))))
5854, 57eqtrd 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) = (2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))))
5958oveq1d 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) โˆ’ 1) = ((2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))) โˆ’ 1))
60 npcan1 11636 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„‚ โ†’ (((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) + 1) = (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)))
6156, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) + 1) = (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)))
6261eqcomd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) = (((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) + 1))
6362oveq2d 7417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))) = (2 ยท (((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) + 1)))
64 peano2cnm 11523 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„‚ โ†’ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
6556, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
66 1cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
6749, 65, 66adddid 11235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) + 1)) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + (2 ยท 1)))
6863, 67eqtrd 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + (2 ยท 1)))
6968oveq1d 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท (2โ†‘(2 ยท ๐‘—))) โˆ’ 1) = (((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + (2 ยท 1)) โˆ’ 1))
7049, 65mulcld 11231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
71 ax-1cn 11164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 โˆˆ โ„‚
722, 71mulcli 11218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 ยท 1) โˆˆ โ„‚
7372a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท 1) โˆˆ โ„‚)
7470, 73, 66addsubassd 11588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + (2 ยท 1)) โˆ’ 1) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + ((2 ยท 1) โˆ’ 1)))
75 2t1e2 12372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ยท 1) = 2
7675oveq1i 7411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ยท 1) โˆ’ 1) = (2 โˆ’ 1)
7776, 7eqtri 2752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((2 ยท 1) โˆ’ 1) = 1
7877a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท 1) โˆ’ 1) = 1)
7978oveq2d 7417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + ((2 ยท 1) โˆ’ 1)) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1))
8074, 79eqtrd 2764 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + (2 ยท 1)) โˆ’ 1) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1))
8159, 69, 803eqtrd 2768 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ((2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) โˆ’ 1) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1))
8281ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((2โ†‘((2 ยท ๐‘—) + 1)) โˆ’ 1) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1))
8348, 82sylan9eqr 2786 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1))
8483eqeq1d 2726 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†” ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
85143ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
86 nnnn0 12476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0)
87863ad2ant2 1131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0)
8885, 87nn0expcld 14206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„•0)
8988nn0cnd 12531 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„‚)
9089adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„‚)
91 1cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
9270adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
9390, 91, 923jca 1125 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚))
9493adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚))
95 subadd2 11461 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†” ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
9694, 95syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†” ((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)))
97 nncn 12217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
9811, 12, 973syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
99983ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
10099, 87pwm1geoser 15812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
101100adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
102101eqeq1d 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))))
103102adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))))
10499ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
105 1cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
106104, 105subcld 11568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
107 fzfid 13935 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โˆˆ Fin)
10885adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
109 elfznn0 13591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
110109adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
111108, 110nn0expcld 14206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„•0)
112111nn0zd 12581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค)
113107, 112fsumzcl 15678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค)
114113zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
115114ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
116106, 115mulcld 11231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โˆˆ โ„‚)
11756ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„‚)
118117, 105subcld 11568 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
119 2rp 12976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 โˆˆ โ„+
120119a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆˆ โ„+)
121120rpcnne0d 13022 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0))
122 divmul2 11873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โˆˆ โ„‚ โˆง ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0)) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))))
123116, 118, 121, 122syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))))
124 div23 11888 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚ โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚ โˆง (2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0)) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
125106, 115, 121, 124syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
126125eqeq1d 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†” (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
12751nn0zd 12581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
128 2nn 12282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2 โˆˆ โ„•
129128a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„•)
130 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„•)
131129, 130nnmulcld 12262 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2 ยท ๐‘—) โˆˆ โ„•)
132 iddvdsexp 16220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง (2 ยท ๐‘—) โˆˆ โ„•) โ†’ 2 โˆฅ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)))
133127, 131, 132syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆฅ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)))
134133notnotd 144 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ ยฌ 2 โˆฅ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)))
13555nn0zd 12581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„ค)
136 oddm1even 16283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โ†” 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
137135, 136syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โ†” 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
138134, 137mtbid 324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘— โˆˆ โ„• โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))
139138ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1))
140 breq2 5142 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ (2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
141140notbid 318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
142141adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)))
143 fzfid 13935 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โˆˆ Fin)
144112ad4ant14 749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค)
145 elnn0 12471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†” (๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘˜ = 0))
146 eldifsn 4782 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†” (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2))
147 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  2)
148147necomd 2988 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2) โ†’ 2 โ‰  ๐‘ƒ)
149146, 148sylbi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ 2 โ‰  ๐‘ƒ)
150149adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ 2 โ‰  ๐‘ƒ)
151150neneqd 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ยฌ 2 = ๐‘ƒ)
152 2prm 16626 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2 โˆˆ โ„™
15311adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
154 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
155 prmdvdsexpb 16650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โ†” 2 = ๐‘ƒ))
156152, 153, 154, 155mp3an2i 1462 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ (2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โ†” 2 = ๐‘ƒ))
157151, 156mtbird 325 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜))
158157ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
159 n2dvds1 16308 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ยฌ 2 โˆฅ 1
160 oveq2 7409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) = (๐‘ƒโ†‘0))
16198exp0d 14102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (๐‘ƒโ†‘0) = 1)
162160, 161sylan9eq 2784 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((๐‘˜ = 0 โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) = 1)
163162breq2d 5150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((๐‘˜ = 0 โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ (2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โ†” 2 โˆฅ 1))
164159, 163mtbiri 327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((๐‘˜ = 0 โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜))
165164ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
166158, 165jaoi 854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘˜ = 0) โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
167145, 166sylbi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
168167, 109syl11 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
1691683ad2ant1 1130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
170169ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
171170imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜))
172 nnm1nn0 12510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘€ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
173 hashfz0 14389 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((๐‘€ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0 โ†’ (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))) = ((๐‘€ โˆ’ 1) + 1))
174172, 173syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))) = ((๐‘€ โˆ’ 1) + 1))
175 nncn 12217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„‚)
176 1cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
177175, 176npcand 11572 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ((๐‘€ โˆ’ 1) + 1) = ๐‘€)
178174, 177eqtr2d 2765 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (๐‘€ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘€ = (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))))
1791783ad2ant2 1131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ = (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))))
180179adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ ๐‘€ = (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))))
181180breq2d 5150 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†” 2 โˆฅ (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1)))))
182181biimpa 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆฅ (โ™ฏโ€˜(0...(๐‘€ โˆ’ 1))))
183143, 144, 171, 182evensumodd 16329 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆฅ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜))
184183olcd 871 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (2 โˆฅ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆจ 2 โˆฅ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
185152a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ 2 โˆˆ โ„™)
186 oddn2prm 16744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)
187 oddm1d2 16300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค))
18815, 187syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ โ†” ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค))
189186, 188mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค)
190189adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค)
191 fzfid 13935 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (0...(๐‘€ โˆ’ 1)) โˆˆ Fin)
19214ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
193109adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
194192, 193nn0expcld 14206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„•0)
195194nn0zd 12581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค)
196191, 195fsumzcl 15678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค)
197185, 190, 1963jca 1125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆˆ โ„™ โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค))
1981973adant3 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆˆ โ„™ โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค))
199 euclemma 16647 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” (2 โˆฅ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆจ 2 โˆฅ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜))))
200198, 199syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” (2 โˆฅ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆจ 2 โˆฅ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜))))
201200ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†” (2 โˆฅ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆจ 2 โˆฅ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜))))
202184, 201mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ 2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)))
203202pm2.24d 151 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†’ ๐‘€ = 1))
204203adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) โ†’ ๐‘€ = 1))
205142, 204sylbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘€ = 1))
206205ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘€ = 1)))
207139, 206mpid 44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘€ = 1))
208126, 207sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ ((((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) / 2) = ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘€ = 1))
209123, 208sylbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) ยท ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...(๐‘€ โˆ’ 1))(๐‘ƒโ†‘๐‘˜)) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘€ = 1))
210103, 209sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘€) โˆ’ 1) = (2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘€ = 1))
21196, 210sylbird 260 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
212211adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘) โ†’ (((2 ยท ((2โ†‘(2 ยท ๐‘—)) โˆ’ 1)) + 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
21384, 212sylbid 239 . . . . . . . . . . . . 13 (((((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))
214213exp31 419 . . . . . . . . . . . 12 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))))
215214com23 86 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ๐‘— โˆˆ โ„•) โ†’ (((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))))
216215rexlimdva 3147 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ ๐‘€ = 1))))
217216com34 91 . . . . . . . . 9 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ ๐‘€ = 1))))
218217adantr 480 . . . . . . . 8 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (โˆƒ๐‘— โˆˆ โ„• ((2 ยท ๐‘—) + 1) = ๐‘ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ ๐‘€ = 1))))
21945, 218sylbid 239 . . . . . . 7 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ ๐‘€ = 1))))
220219com24 95 . . . . . 6 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง ยฌ ๐‘ = 1) โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†’ ๐‘€ = 1))))
221220ex 412 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (ยฌ ๐‘ = 1 โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†’ ๐‘€ = 1)))))
222221com25 99 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†’ (2 โˆฅ ๐‘€ โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (ยฌ ๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1)))))
223222impd 410 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€) โ†’ (ยฌ ๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))))
2242233imp 1108 . 2 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ (ยฌ ๐‘ = 1 โ†’ ๐‘€ = 1))
22538, 224pm2.61d 179 1 (((๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ๐‘€ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โˆง (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โˆง 2 โˆฅ ๐‘€) โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = (๐‘ƒโ†‘๐‘€)) โ†’ ๐‘€ = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   โˆจ wo 844   โˆง w3a 1084   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2932  โˆƒwrex 3062   โˆ– cdif 3937  {csn 4620   class class class wbr 5138  โ€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  โ„‚cc 11104  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   ยท cmul 11111   โˆ’ cmin 11441   / cdiv 11868  โ„•cn 12209  2c2 12264  โ„•0cn0 12469  โ„คcz 12555  โ„คโ‰ฅcuz 12819  โ„+crp 12971  ...cfz 13481  โ†‘cexp 14024  โ™ฏchash 14287  ฮฃcsu 15629   โˆฅ cdvds 16194  โ„™cprime 16605
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 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9632  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
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-oadd 8465  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-n0 12470  df-z 12556  df-uz 12820  df-rp 12972  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-sum 15630  df-dvds 16195  df-gcd 16433  df-prm 16606
This theorem is referenced by:  lighneal  46764
  Copyright terms: Public domain W3C validator