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

Theorem perfectALTV 46381
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.) (Revised by AV, 1-Jul-2020.) (Proof modification is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
perfectALTV ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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 perfectALTV
StepHypRef Expression
1 2dvdseven 46311 . . . . . . . 8 (๐‘ โˆˆ Even โ†’ 2 โˆฅ ๐‘)
21ad2antlr 725 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘)
3 2prm 16628 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„™
4 simpll 765 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
5 pcelnn 16802 . . . . . . . 8 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„• โ†” 2 โˆฅ ๐‘))
63, 4, 5sylancr 587 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„• โ†” 2 โˆฅ ๐‘))
72, 6mpbird 256 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•)
87nnzd 12584 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„ค)
98peano2zd 12668 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆˆ โ„ค)
10 pcdvds 16796 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘)
113, 4, 10sylancr 587 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘)
12 2nn 12284 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„•
137nnnn0d 12531 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•0)
14 nnexpcl 14039 . . . . . . . . . 10 ((2 โˆˆ โ„• โˆง (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„•)
1512, 13, 14sylancr 587 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„•)
16 nndivdvds 16205 . . . . . . . . 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„•))
174, 15, 16syl2anc 584 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„•))
1811, 17mpbid 231 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„•)
1918nnzd 12584 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„ค)
20 pcndvds2 16800 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))
213, 4, 20sylancr 587 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))
22 isodd3 46310 . . . . . . . 8 ((๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ Odd โ†” ((๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„ค โˆง ยฌ 2 โˆฅ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)))))
2319, 21, 22sylanbrc 583 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ Odd )
24 simpr 485 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘))
25 nncn 12219 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2625ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2715nncnd 12227 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โˆˆ โ„‚)
2815nnne0d 12261 . . . . . . . . . 10 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) โ‰  0)
2926, 27, 28divcan2d 11991 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)))) = ๐‘)
3029oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))) = (1 ฯƒ ๐‘))
3129oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 ยท ((2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) ยท (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))))) = (2 ยท ๐‘))
3224, 30, 313eqtr4d 2782 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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‘))))))
337, 18, 23, 32perfectALTVlem2 46380 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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)))
3433simprd 496 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) = ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1))
3533simpld 495 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (๐‘ / (2โ†‘(2 pCnt ๐‘))) โˆˆ โ„™)
3634, 35eqeltrrd 2834 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™)
377nncnd 12227 . . . . . . . . 9 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„‚)
38 ax-1cn 11167 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„‚
39 pncan 11465 . . . . . . . . 9 (((2 pCnt ๐‘) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1) = (2 pCnt ๐‘))
4037, 38, 39sylancl 586 . . . . . . . 8 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1) = (2 pCnt ๐‘))
4140eqcomd 2738 . . . . . . 7 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2 pCnt ๐‘) = (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1))
4241oveq2d 7424 . . . . . 6 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ (2โ†‘(2 pCnt ๐‘)) = (2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)))
4342, 34oveq12d 7426 . . . . 5 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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)))
4429, 43eqtr3d 2774 . . . 4 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) โˆง (1 ฯƒ ๐‘) = (2 ยท ๐‘)) โ†’ ๐‘ = ((2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)) ยท ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1)))
45 oveq2 7416 . . . . . . . 8 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)))
4645oveq1d 7423 . . . . . . 7 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) = ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1))
4746eleq1d 2818 . . . . . 6 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โ†” ((2โ†‘((2 pCnt ๐‘) + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™))
48 oveq1 7415 . . . . . . . . 9 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) = (((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1))
4948oveq2d 7424 . . . . . . . 8 (๐‘ = ((2 pCnt ๐‘) + 1) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) = (2โ†‘(((2 pCnt ๐‘) + 1) โˆ’ 1)))
5049, 46oveq12d 7426 . . . . . . 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)))
5150eqeq2d 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))))
5247, 51anbi12d 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)))))
5352rspcev 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))))
549, 36, 44, 53syl12anc 835 . . 3 (((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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))))
5554ex 413 . 2 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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)))))
56 perfect1 26728 . . . . . 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)))
57 2cn 12286 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„‚
58 mersenne 26727 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„™)
59 prmnn 16610 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
6058, 59syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•)
61 expm1t 14055 . . . . . . . . 9 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (2โ†‘๐‘) = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2))
6257, 60, 61sylancr 587 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘๐‘) = ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2))
63 nnm1nn0 12512 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
6460, 63syl 17 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
65 expcl 14044 . . . . . . . . . 10 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง (๐‘ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
6657, 64, 65sylancr 587 . . . . . . . . 9 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
67 mulcom 11195 . . . . . . . . 9 (((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1)) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
6866, 57, 67sylancl 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))))
6962, 68eqtrd 2772 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ (2โ†‘๐‘) = (2 ยท (2โ†‘(๐‘ โˆ’ 1))))
7069oveq1d 7423 . . . . . 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)))
71 2cnd 12289 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
72 prmnn 16610 . . . . . . . . 9 (((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™ โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•)
7372adantl 482 . . . . . . . 8 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•)
7473nncnd 12227 . . . . . . 7 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„™) โ†’ ((2โ†‘๐‘) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
7571, 66, 74mulassd 11236 . . . . . 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))))
7656, 70, 753eqtrd 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))))
77 oveq2 7416 . . . . . 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))))
78 oveq2 7416 . . . . . 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))))
7977, 78eqeq12d 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)))))
8076, 79syl5ibrcom 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‘)))
8180impr 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‘))
8281rexlimiva 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‘))
8355, 82impbid1 224 1 ((๐‘ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ โˆˆ Even ) 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 7408  โ„‚cc 11107  1c1 11110   + caddc 11112   ยท cmul 11114   โˆ’ cmin 11443   / cdiv 11870  โ„•cn 12211  2c2 12266  โ„•0cn0 12471  โ„คcz 12557  โ†‘cexp 14026   โˆฅ cdvds 16196  โ„™cprime 16607   pCnt cpc 16768   ฯƒ csgm 26597   Even ceven 46282   Odd codd 46283
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 7724  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186  ax-pre-sup 11187  ax-addf 11188  ax-mulf 11189
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 7364  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7669  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-supp 8146  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-1o 8465  df-2o 8466  df-er 8702  df-map 8821  df-pm 8822  df-ixp 8891  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-fin 8942  df-fsupp 9361  df-fi 9405  df-sup 9436  df-inf 9437  df-oi 9504  df-card 9933  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11445  df-neg 11446  df-div 11871  df-nn 12212  df-2 12274  df-3 12275  df-4 12276  df-5 12277  df-6 12278  df-7 12279  df-8 12280  df-9 12281  df-n0 12472  df-z 12558  df-dec 12677  df-uz 12822  df-q 12932  df-rp 12974  df-xneg 13091  df-xadd 13092  df-xmul 13093  df-ioo 13327  df-ioc 13328  df-ico 13329  df-icc 13330  df-fz 13484  df-fzo 13627  df-fl 13756  df-mod 13834  df-seq 13966  df-exp 14027  df-fac 14233  df-bc 14262  df-hash 14290  df-shft 15013  df-cj 15045  df-re 15046  df-im 15047  df-sqrt 15181  df-abs 15182  df-limsup 15414  df-clim 15431  df-rlim 15432  df-sum 15632  df-ef 16010  df-sin 16012  df-cos 16013  df-pi 16015  df-dvds 16197  df-gcd 16435  df-prm 16608  df-pc 16769  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-rest 17367  df-topn 17368  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-topgen 17388  df-pt 17389  df-prds 17392  df-xrs 17447  df-qtop 17452  df-imas 17453  df-xps 17455  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18560  df-sgrp 18609  df-mnd 18625  df-submnd 18671  df-mulg 18950  df-cntz 19180  df-cmn 19649  df-psmet 20935  df-xmet 20936  df-met 20937  df-bl 20938  df-mopn 20939  df-fbas 20940  df-fg 20941  df-cnfld 20944  df-top 22395  df-topon 22412  df-topsp 22434  df-bases 22448  df-cld 22522  df-ntr 22523  df-cls 22524  df-nei 22601  df-lp 22639  df-perf 22640  df-cn 22730  df-cnp 22731  df-haus 22818  df-tx 23065  df-hmeo 23258  df-fil 23349  df-fm 23441  df-flim 23442  df-flf 23443  df-xms 23825  df-ms 23826  df-tms 23827  df-cncf 24393  df-limc 25382  df-dv 25383  df-log 26064  df-cxp 26065  df-sgm 26603  df-even 46284  df-odd 46285
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator