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

Theorem perfect 26958
Description: The Euclid-Euler theorem, or Perfect Number theorem. A positive even integer ๐‘ is a perfect number (that is, its divisor sum is 2๐‘) if and only if it is of the form 2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1) ยท (2โ†‘๐‘ โˆ’ 1), where 2โ†‘๐‘ โˆ’ 1 is prime (a Mersenne prime). (It follows from this that ๐‘ is also prime.) This is Metamath 100 proof #70. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
perfect ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ ((1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))))
Distinct variable group:   ๐‘,๐‘

Proof of Theorem perfect
StepHypRef Expression
1 simplr 767 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘)
2 2prm 16633 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„™
3 simpll 765 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
4 pcelnn 16807 . . . . . . . 8 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„• โ†” 2 โˆฅ ๐‘))
52, 3, 4sylancr 587 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„• โ†” 2 โˆฅ ๐‘))
61, 5mpbird 256 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•)
76nnzd 12589 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„ค)
87peano2zd 12673 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆˆ โ„ค)
9 pcdvds 16801 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘)
102, 3, 9sylancr 587 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘)
11 2nn 12289 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„•
126nnnn0d 12536 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•0)
13 nnexpcl 14044 . . . . . . . . . 10 ((2 โˆˆ โ„• โˆง (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„•)
1411, 12, 13sylancr 587 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„•)
15 nndivdvds 16210 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„•) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„•))
163, 14, 15syl2anc 584 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„•))
1710, 16mpbid 231 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„•)
18 pcndvds2 16805 . . . . . . . 8 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))
192, 3, 18sylancr 587 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))
20 simpr 485 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘))
21 nncn 12224 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2221ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2314nncnd 12232 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„‚)
2414nnne0d 12266 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โ‰  0)
2522, 23, 24divcan2d 11996 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)))) = ๐‘)
2625oveq2d 7427 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))) = (1 ฯƒ ๐‘))
2725oveq2d 7427 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 ยท ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))) = (2 ยท ๐‘))
2820, 26, 273eqtr4d 2782 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))) = (2 ยท ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))))
296, 17, 19, 28perfectlem2 26957 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„™ โˆง (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) = ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))
3029simprd 496 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) = ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1))
3129simpld 495 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„™)
3230, 31eqeltrrd 2834 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™)
336nncnd 12232 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„‚)
34 ax-1cn 11170 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„‚
35 pncan 11470 . . . . . . . . 9 (((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1) = (2 pCnt ๐‘))
3633, 34, 35sylancl 586 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1) = (2 pCnt ๐‘))
3736eqcomd 2738 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) = (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1))
3837oveq2d 7427 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) = (2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)))
3938, 30oveq12d 7429 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)))) = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))
4025, 39eqtr3d 2774 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))
41 oveq2 7419 . . . . . . . 8 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)))
4241oveq1d 7426 . . . . . . 7 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1))
4342eleq1d 2818 . . . . . 6 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โ†” ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™))
44 oveq1 7418 . . . . . . . . 9 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) = (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1))
4544oveq2d 7427 . . . . . . . 8 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) = (2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)))
4645, 42oveq12d 7429 . . . . . . 7 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))
4746eqeq2d 2743 . . . . . 6 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) โ†” ๐‘ = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1))))
4843, 47anbi12d 631 . . . . 5 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ ((((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))) โ†” (((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))))
4948rspcev 3612 . . . 4 ((((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง (((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))) โ†’ โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
508, 32, 40, 49syl12anc 835 . . 3 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
5150ex 413 . 2 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ ((1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘) โ†’ โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))))
52 perfect1 26955 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))) = ((2โ†‘๐‘) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))
53 2cn 12291 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„‚
54 mersenne 26954 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„™)
55 prmnn 16615 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
5654, 55syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
57 expm1t 14060 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2โ†‘๐‘) = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2))
5853, 56, 57sylancr 587 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘๐‘) = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2))
59 nnm1nn0 12517 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
6056, 59syl 17 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
61 expcl 14049 . . . . . . . . . 10 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
6253, 60, 61sylancr 587 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
63 mulcom 11198 . . . . . . . . 9 (((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
6462, 53, 63sylancl 586 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
6558, 64eqtrd 2772 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
6665oveq1d 7426 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘๐‘) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) = ((2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))
67 2cnd 12294 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
68 prmnn 16615 . . . . . . . . 9 (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•)
6968adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•)
7069nncnd 12232 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
7167, 62, 70mulassd 11241 . . . . . 6 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) = (2 ยท ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
7252, 66, 713eqtrd 2776 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))) = (2 ยท ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
73 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (1 ฯƒ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
74 oveq2 7419 . . . . . 6 (๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) โ†’ (2 ยท ๐‘) = (2 ยท ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))))
7573, 74eqeq12d 2748 . . . . 5 (๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) โ†’ ((1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘) โ†” (1 ฯƒ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))) = (2 ยท ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))))
7672, 75syl5ibrcom 246 . . . 4 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)))
7776impr 455 . . 3 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘))
7877rexlimiva 3147 . 2 (โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1))) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘))
7951, 78impbid1 224 1 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง 2 โˆฅ ๐‘) โ†’ ((1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘) โ†” โˆƒ๐‘ โˆˆ โ„ค (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  โˆƒwrex 3070   class class class wbr 5148  (class class class)co 7411  โ„‚cc 11110  1c1 11113   + caddc 11115   ยท cmul 11117   โˆ’ cmin 11448   / cdiv 11875  โ„•cn 12216  2c2 12271  โ„•0cn0 12476  โ„คcz 12562  โ†‘cexp 14031   โˆฅ cdvds 16201  โ„™cprime 16612   pCnt cpc 16773   ฯƒ csgm 26824
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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190  ax-addf 11191  ax-mulf 11192
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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-of 7672  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-fi 9408  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-4 12281  df-5 12282  df-6 12283  df-7 12284  df-8 12285  df-9 12286  df-n0 12477  df-z 12563  df-dec 12682  df-uz 12827  df-q 12937  df-rp 12979  df-xneg 13096  df-xadd 13097  df-xmul 13098  df-ioo 13332  df-ioc 13333  df-ico 13334  df-icc 13335  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13971  df-exp 14032  df-fac 14238  df-bc 14267  df-hash 14295  df-shft 15018  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-limsup 15419  df-clim 15436  df-rlim 15437  df-sum 15637  df-ef 16015  df-sin 16017  df-cos 16018  df-pi 16020  df-dvds 16202  df-gcd 16440  df-prm 16613  df-pc 16774  df-struct 17084  df-sets 17101  df-slot 17119  df-ndx 17131  df-base 17149  df-ress 17178  df-plusg 17214  df-mulr 17215  df-starv 17216  df-sca 17217  df-vsca 17218  df-ip 17219  df-tset 17220  df-ple 17221  df-ds 17223  df-unif 17224  df-hom 17225  df-cco 17226  df-rest 17372  df-topn 17373  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-topgen 17393  df-pt 17394  df-prds 17397  df-xrs 17452  df-qtop 17457  df-imas 17458  df-xps 17460  df-mre 17534  df-mrc 17535  df-acs 17537  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-submnd 18706  df-mulg 18987  df-cntz 19222  df-cmn 19691  df-psmet 21136  df-xmet 21137  df-met 21138  df-bl 21139  df-mopn 21140  df-fbas 21141  df-fg 21142  df-cnfld 21145  df-top 22616  df-topon 22633  df-topsp 22655  df-bases 22669  df-cld 22743  df-ntr 22744  df-cls 22745  df-nei 22822  df-lp 22860  df-perf 22861  df-cn 22951  df-cnp 22952  df-haus 23039  df-tx 23286  df-hmeo 23479  df-fil 23570  df-fm 23662  df-flim 23663  df-flf 23664  df-xms 24046  df-ms 24047  df-tms 24048  df-cncf 24618  df-limc 25607  df-dv 25608  df-log 26289  df-cxp 26290  df-sgm 26830
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator