MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mod2eq1n2dvds Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mod2eq1n2dvds 16290
Description: An integer is 1 modulo 2 iff it is odd (i.e. not divisible by 2), see example 3 in [ApostolNT] p. 107. (Contributed by AV, 24-May-2020.) (Proof shortened by AV, 5-Jul-2020.)
Assertion
Ref Expression
mod2eq1n2dvds (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†” ยฌ 2 โˆฅ ๐‘))

Proof of Theorem mod2eq1n2dvds
Dummy variable ๐‘› is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 zeo 12648 . . . 4 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค โˆจ ((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค))
2 zre 12562 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„)
3 2rp 12979 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„+
4 mod0 13841 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘ mod 2) = 0 โ†” (๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค))
52, 3, 4sylancl 587 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 0 โ†” (๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค))
65biimpar 479 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ mod 2) = 0)
7 eqeq1 2737 . . . . . . . 8 ((๐‘ mod 2) = 0 โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†” 0 = 1))
8 0ne1 12283 . . . . . . . . 9 0 โ‰  1
9 eqneqall 2952 . . . . . . . . 9 (0 = 1 โ†’ (0 โ‰  1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
108, 9mpi 20 . . . . . . . 8 (0 = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
117, 10syl6bi 253 . . . . . . 7 ((๐‘ mod 2) = 0 โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
126, 11syl 17 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
1312expcom 415 . . . . 5 ((๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)))
14 peano2zm 12605 . . . . . . . . 9 (((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โ†’ (((๐‘ + 1) / 2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
15 zcn 12563 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
16 xp1d2m1eqxm1d2 12466 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„‚ โ†’ (((๐‘ + 1) / 2) โˆ’ 1) = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2))
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (((๐‘ + 1) / 2) โˆ’ 1) = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2))
1817eleq1d 2819 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((((๐‘ + 1) / 2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค โ†” ((๐‘ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค))
1918biimpd 228 . . . . . . . . 9 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((((๐‘ + 1) / 2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค))
2014, 19mpan9 508 . . . . . . . 8 ((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค)
21 oveq2 7417 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2) โ†’ (2 ยท ๐‘›) = (2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)))
2221adantl 483 . . . . . . . . . 10 (((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โˆง ๐‘› = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ (2 ยท ๐‘›) = (2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)))
2322oveq1d 7424 . . . . . . . . 9 (((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โˆง ๐‘› = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ((2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) + 1))
24 peano2zm 12605 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
2524zcnd 12667 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
26 2cnd 12290 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
27 2ne0 12316 . . . . . . . . . . . . . 14 2 โ‰  0
2827a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โ‰  0)
2925, 26, 28divcan2d 11992 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) = (๐‘ โˆ’ 1))
3029oveq1d 7424 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) + 1) = ((๐‘ โˆ’ 1) + 1))
31 npcan1 11639 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„‚ โ†’ ((๐‘ โˆ’ 1) + 1) = ๐‘)
3215, 31syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ โˆ’ 1) + 1) = ๐‘)
3330, 32eqtrd 2773 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) + 1) = ๐‘)
3433ad2antlr 726 . . . . . . . . 9 (((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โˆง ๐‘› = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ((2 ยท ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) + 1) = ๐‘)
3523, 34eqtrd 2773 . . . . . . . 8 (((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โˆง ๐‘› = ((๐‘ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
3620, 35rspcedeq1vd 3619 . . . . . . 7 ((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)
3736a1d 25 . . . . . 6 ((((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
3837ex 414 . . . . 5 (((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)))
3913, 38jaoi 856 . . . 4 (((๐‘ / 2) โˆˆ โ„ค โˆจ ((๐‘ + 1) / 2) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘)))
401, 39mpcom 38 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†’ โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
41 oveq1 7416 . . . . . 6 (๐‘ = ((2 ยท ๐‘›) + 1) โ†’ (๐‘ mod 2) = (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2))
4241eqcoms 2741 . . . . 5 (((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘ โ†’ (๐‘ mod 2) = (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2))
43 2cnd 12290 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
44 zcn 12563 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
4543, 44mulcomd 11235 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (2 ยท ๐‘›) = (๐‘› ยท 2))
4645oveq1d 7424 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐‘›) mod 2) = ((๐‘› ยท 2) mod 2))
47 mulmod0 13842 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„+) โ†’ ((๐‘› ยท 2) mod 2) = 0)
483, 47mpan2 690 . . . . . . . . . . 11 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘› ยท 2) mod 2) = 0)
4946, 48eqtrd 2773 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ((2 ยท ๐‘›) mod 2) = 0)
5049oveq1d 7424 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (((2 ยท ๐‘›) mod 2) + 1) = (0 + 1))
51 0p1e1 12334 . . . . . . . . 9 (0 + 1) = 1
5250, 51eqtrdi 2789 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (((2 ยท ๐‘›) mod 2) + 1) = 1)
5352oveq1d 7424 . . . . . . 7 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ((((2 ยท ๐‘›) mod 2) + 1) mod 2) = (1 mod 2))
54 2z 12594 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„ค
5554a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
56 id 22 . . . . . . . . . 10 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„ค)
5755, 56zmulcld 12672 . . . . . . . . 9 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„ค)
5857zred 12666 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„)
59 1red 11215 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ 1 โˆˆ โ„)
603a1i 11 . . . . . . . 8 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„+)
61 modaddmod 13875 . . . . . . . 8 (((2 ยท ๐‘›) โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ โˆง 2 โˆˆ โ„+) โ†’ ((((2 ยท ๐‘›) mod 2) + 1) mod 2) = (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2))
6258, 59, 60, 61syl3anc 1372 . . . . . . 7 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ((((2 ยท ๐‘›) mod 2) + 1) mod 2) = (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2))
63 2re 12286 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„
64 1lt2 12383 . . . . . . . . 9 1 < 2
6563, 64pm3.2i 472 . . . . . . . 8 (2 โˆˆ โ„ โˆง 1 < 2)
66 1mod 13868 . . . . . . . 8 ((2 โˆˆ โ„ โˆง 1 < 2) โ†’ (1 mod 2) = 1)
6765, 66mp1i 13 . . . . . . 7 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (1 mod 2) = 1)
6853, 62, 673eqtr3d 2781 . . . . . 6 (๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2) = 1)
6968adantl 483 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โ†’ (((2 ยท ๐‘›) + 1) mod 2) = 1)
7042, 69sylan9eqr 2795 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค) โˆง ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘) โ†’ (๐‘ mod 2) = 1)
7170rexlimdva2 3158 . . 3 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘ โ†’ (๐‘ mod 2) = 1))
7240, 71impbid 211 . 2 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†” โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
73 odd2np1 16284 . 2 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ๐‘› โˆˆ โ„ค ((2 ยท ๐‘›) + 1) = ๐‘))
7472, 73bitr4d 282 1 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ mod 2) = 1 โ†” ยฌ 2 โˆฅ ๐‘))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆƒwrex 3071   class class class wbr 5149  (class class class)co 7409  โ„‚cc 11108  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ยท cmul 11115   < clt 11248   โˆ’ cmin 11444   / cdiv 11871  2c2 12267  โ„คcz 12558  โ„+crp 12974   mod cmo 13834   โˆฅ cdvds 16197
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-sup 9437  df-inf 9438  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-fl 13757  df-mod 13835  df-dvds 16198
This theorem is referenced by:  2lgslem3b1  26904  2lgslem3c1  26905  ex-mod  29702  dig2nn1st  47291  0dig2nn0o  47299  dig2bits  47300
  Copyright terms: Public domain W3C validator