Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  perfectALTVlem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem perfectALTVlem2 47125
Description: Lemma for perfectALTV 47126. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2016.) (Revised by AV, 1-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
perfectALTVlem.1 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•)
perfectALTVlem.2 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
perfectALTVlem.3 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Odd )
perfectALTVlem.4 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)) = (2 ยท ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)))
Assertion
Ref Expression
perfectALTVlem2 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โˆˆ โ„™ โˆง ๐ต = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))

Proof of Theorem perfectALTVlem2
Dummy variables ๐‘˜ ๐‘› ๐‘ฅ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 perfectALTVlem.2 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•)
2 1re 11244 . . . . . 6 1 โˆˆ โ„
32a1i 11 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„)
4 perfectALTVlem.1 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•)
5 perfectALTVlem.3 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ Odd )
6 perfectALTVlem.4 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)) = (2 ยท ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)))
74, 1, 5, 6perfectALTVlem1 47124 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„• โˆง ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„• โˆง (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„•))
87simp3d 1141 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„•)
98nnred 12257 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„)
101nnred 12257 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
118nnge1d 12290 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰ค (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
12 2cn 12317 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„‚
13 exp1 14064 . . . . . . . . . . 11 (2 โˆˆ โ„‚ โ†’ (2โ†‘1) = 2)
1412, 13ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 (2โ†‘1) = 2
15 df-2 12305 . . . . . . . . . 10 2 = (1 + 1)
1614, 15eqtri 2753 . . . . . . . . 9 (2โ†‘1) = (1 + 1)
17 2re 12316 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„
1817a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„)
19 1zzd 12623 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
204peano2nnd 12259 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐ด + 1) โˆˆ โ„•)
2120nnzd 12615 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ด + 1) โˆˆ โ„ค)
22 1lt2 12413 . . . . . . . . . . 11 1 < 2
2322a1i 11 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
244nnrpd 13046 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„+)
25 ltaddrp 13043 . . . . . . . . . . . 12 ((1 โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„+) โ†’ 1 < (1 + ๐ด))
262, 24, 25sylancr 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ 1 < (1 + ๐ด))
27 ax-1cn 11196 . . . . . . . . . . . 12 1 โˆˆ โ„‚
284nncnd 12258 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
29 addcom 11430 . . . . . . . . . . . 12 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ (1 + ๐ด) = (๐ด + 1))
3027, 28, 29sylancr 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1 + ๐ด) = (๐ด + 1))
3126, 30breqtrd 5174 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ 1 < (๐ด + 1))
32 ltexp2a 14162 . . . . . . . . . 10 (((2 โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ค โˆง (๐ด + 1) โˆˆ โ„ค) โˆง (1 < 2 โˆง 1 < (๐ด + 1))) โ†’ (2โ†‘1) < (2โ†‘(๐ด + 1)))
3318, 19, 21, 23, 31, 32syl32anc 1375 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘1) < (2โ†‘(๐ด + 1)))
3416, 33eqbrtrrid 5184 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (1 + 1) < (2โ†‘(๐ด + 1)))
357simp1d 1139 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„•)
3635nnred 12257 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„)
373, 3, 36ltaddsubd 11844 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((1 + 1) < (2โ†‘(๐ด + 1)) โ†” 1 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
3834, 37mpbid 231 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ 1 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
39 1rp 13010 . . . . . . . . 9 1 โˆˆ โ„+
4039a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„+)
41 peano2rem 11557 . . . . . . . . . . 11 ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
4236, 41syl 17 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„)
43 expgt1 14097 . . . . . . . . . . . 12 ((2 โˆˆ โ„ โˆง (๐ด + 1) โˆˆ โ„• โˆง 1 < 2) โ†’ 1 < (2โ†‘(๐ด + 1)))
4418, 20, 23, 43syl3anc 1368 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ 1 < (2โ†‘(๐ด + 1)))
45 posdif 11737 . . . . . . . . . . . 12 ((1 โˆˆ โ„ โˆง (2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„) โ†’ (1 < (2โ†‘(๐ด + 1)) โ†” 0 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
462, 36, 45sylancr 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1 < (2โ†‘(๐ด + 1)) โ†” 0 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
4744, 46mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ 0 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
4842, 47jca 510 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
49 elrp 13008 . . . . . . . . 9 (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„+ โ†” (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ โˆง 0 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
5048, 49sylibr 233 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„+)
51 nnrp 13017 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
521, 51syl 17 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
5340, 50, 52ltdiv2d 13071 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (1 < ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โ†” (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) < (๐ต / 1)))
5438, 53mpbid 231 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) < (๐ต / 1))
551nncnd 12258 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
5655div1d 12012 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / 1) = ๐ต)
5754, 56breqtrd 5174 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) < ๐ต)
583, 9, 10, 11, 57lelttrd 11402 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 1 < ๐ต)
59 eluz2b2 12935 . . . 4 (๐ต โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†” (๐ต โˆˆ โ„• โˆง 1 < ๐ต))
601, 58, 59sylanbrc 581 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
61 fzfid 13970 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1...๐ต) โˆˆ Fin)
62 dvdsssfz1 16294 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ต โˆˆ โ„• โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โІ (1...๐ต))
631, 62syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โІ (1...๐ต))
64 ssfi 9196 . . . . . . . . . . . 12 (((1...๐ต) โˆˆ Fin โˆง {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โІ (1...๐ต)) โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โˆˆ Fin)
6561, 63, 64syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โˆˆ Fin)
6665ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โˆˆ Fin)
67 ssrab2 4074 . . . . . . . . . . . . 13 {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โІ โ„•
6867a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} โІ โ„•)
6968sselda 3977 . . . . . . . . . . 11 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
7069nnred 12257 . . . . . . . . . 10 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„)
7169nnnn0d 12562 . . . . . . . . . . 11 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
7271nn0ge0d 12565 . . . . . . . . . 10 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘˜)
73 df-tp 4634 . . . . . . . . . . . 12 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {๐‘›})
74 prssi 4825 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โІ โ„•)
758, 1, 74syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โІ โ„•)
7675ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โІ โ„•)
77 simplrl 775 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•)
7877snssd 4813 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {๐‘›} โІ โ„•)
7976, 78unssd 4185 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {๐‘›}) โІ โ„•)
8073, 79eqsstrid 4026 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โІ โ„•)
81 eltpi 4692 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โ†’ (๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘ฅ = ๐ต โˆจ ๐‘ฅ = ๐‘›))
827simp2d 1140 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„•)
8382nnzd 12615 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
848nnzd 12615 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„ค)
85 dvdsmul2 16255 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค โˆง (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆฅ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
8683, 84, 85syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆฅ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
8782nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
8882nnne0d 12292 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โ‰  0)
8955, 87, 88divcan2d 12022 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) = ๐ต)
9086, 89breqtrd 5174 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆฅ ๐ต)
91 breq1 5151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ (๐‘ฅ โˆฅ ๐ต โ†” (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆฅ ๐ต))
9290, 91syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
9392ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
941nnzd 12615 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
95 iddvds 16246 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ต โˆฅ ๐ต)
9694, 95syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆฅ ๐ต)
97 breq1 5151 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (๐‘ฅ โˆฅ ๐ต โ†” ๐ต โˆฅ ๐ต))
9896, 97syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
9998ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
100 simplrr 776 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘› โˆฅ ๐ต)
101 breq1 5151 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ (๐‘ฅ โˆฅ ๐ต โ†” ๐‘› โˆฅ ๐ต))
102100, 101syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (๐‘ฅ = ๐‘› โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
10393, 99, 1023jaod 1425 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ((๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘ฅ = ๐ต โˆจ ๐‘ฅ = ๐‘›) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
10481, 103syl5 34 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
105104imp 405 . . . . . . . . . . 11 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต)
10680, 105ssrabdv 4068 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โІ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต})
10766, 70, 72, 106fsumless 15774 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}๐‘˜ โ‰ค ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜)
108 simpr 483 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต})
109 disjsn 4716 . . . . . . . . . . . 12 (({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆฉ {๐‘›}) = โˆ… โ†” ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต})
110108, 109sylibr 233 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆฉ {๐‘›}) = โˆ…)
11173a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {๐‘›}))
112 tpfi 9347 . . . . . . . . . . . 12 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โˆˆ Fin
113112a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›} โˆˆ Fin)
11480sselda 3977 . . . . . . . . . . . 12 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
115114nncnd 12258 . . . . . . . . . . 11 ((((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
116110, 111, 113, 115fsumsplit 15719 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}๐‘˜ = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘›}๐‘˜))
1178nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚)
118 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘˜ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘˜ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
119118sumsn 15724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„• โˆง (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}๐‘˜ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
1208, 117, 119syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}๐‘˜ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
121 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘˜ = ๐ต โ†’ ๐‘˜ = ๐ต)
122121sumsn 15724 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐ต โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐ต}๐‘˜ = ๐ต)
1231, 55, 122syl2anc 582 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐ต}๐‘˜ = ๐ต)
124120, 123oveq12d 7435 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐ต}๐‘˜) = ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) + ๐ต))
125 incom 4200 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({๐ต} โˆฉ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}) = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))} โˆฉ {๐ต})
1269, 57gtned 11379 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โ‰  (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
127 disjsn2 4717 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐ต โ‰  (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ({๐ต} โˆฉ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}) = โˆ…)
128126, 127syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ({๐ต} โˆฉ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}) = โˆ…)
129125, 128eqtr3id 2779 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))} โˆฉ {๐ต}) = โˆ…)
130 df-pr 4632 . . . . . . . . . . . . . . 15 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))} โˆช {๐ต})
131130a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))} โˆช {๐ต}))
132 prfi 9346 . . . . . . . . . . . . . . 15 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆˆ Fin
133132a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆˆ Fin)
13475sselda 3977 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
135134nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
136129, 131, 133, 135fsumsplit 15719 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐ต}๐‘˜))
13787, 55mulcld 11264 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
13855, 137, 87, 88divdird 12058 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต)) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) + ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
13935nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) โˆˆ โ„‚)
14027a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
141139, 140, 55subdird 11701 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ (1 ยท ๐ต)))
14255mullidd 11262 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (1 ยท ๐ต) = ๐ต)
143142oveq2d 7433 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ (1 ยท ๐ต)) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ ๐ต))
144141, 143eqtrd 2765 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ ๐ต))
145144oveq2d 7433 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต)) = (๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ ๐ต)))
146139, 55mulcld 11264 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
14755, 146pncan3d 11604 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) โˆ’ ๐ต)) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต))
148145, 147eqtrd 2765 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ (๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต)) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต))
149148oveq1d 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต)) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
150139, 55, 87, 88divassd 12055 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
151149, 150eqtrd 2765 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต + (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต)) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
15255, 87, 88divcan3d 12025 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = ๐ต)
153152oveq2d 7433 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) + ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) = ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) + ๐ต))
154138, 151, 1533eqtr3d 2773 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) = ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) + ๐ต))
155124, 136, 1543eqtr4d 2775 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
156155ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
15777nncnd 12258 . . . . . . . . . . . 12 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„‚)
158 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘˜ = ๐‘› โ†’ ๐‘˜ = ๐‘›)
159158sumsn 15724 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘›}๐‘˜ = ๐‘›)
160157, 157, 159syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘›}๐‘˜ = ๐‘›)
161156, 160oveq12d 7435 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘›}๐‘˜) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›))
162116, 161eqtrd 2765 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, ๐‘›}๐‘˜ = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›))
1634nnnn0d 12562 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•0)
164 expp1 14065 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((2 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) = ((2โ†‘๐ด) ยท 2))
16512, 163, 164sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) = ((2โ†‘๐ด) ยท 2))
166 2nn 12315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 โˆˆ โ„•
167 nnexpcl 14071 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((2 โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„•0) โ†’ (2โ†‘๐ด) โˆˆ โ„•)
168166, 163, 167sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘๐ด) โˆˆ โ„•)
169168nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘๐ด) โˆˆ โ„‚)
170 mulcom 11224 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((2โ†‘๐ด) โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((2โ†‘๐ด) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘๐ด)))
171169, 12, 170sylancl 584 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘๐ด) ยท 2) = (2 ยท (2โ†‘๐ด)))
172165, 171eqtrd 2765 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘(๐ด + 1)) = (2 ยท (2โ†‘๐ด)))
173172oveq1d 7432 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) = ((2 ยท (2โ†‘๐ด)) ยท ๐ต))
17412a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
175174, 169, 55mulassd 11267 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ ((2 ยท (2โ†‘๐ด)) ยท ๐ต) = (2 ยท ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)))
176 isodd7 47068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐ต โˆˆ Odd โ†” (๐ต โˆˆ โ„ค โˆง (2 gcd ๐ต) = 1))
177 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((๐ต โˆˆ โ„ค โˆง (2 gcd ๐ต) = 1) โ†’ (2 gcd ๐ต) = 1)
178176, 177sylbi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐ต โˆˆ Odd โ†’ (2 gcd ๐ต) = 1)
1795, 178syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (2 gcd ๐ต) = 1)
180 2z 12624 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2 โˆˆ โ„ค
181180a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
182 rpexp1i 16694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((2 โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„•0) โ†’ ((2 gcd ๐ต) = 1 โ†’ ((2โ†‘๐ด) gcd ๐ต) = 1))
183181, 94, 163, 182syl3anc 1368 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ ((2 gcd ๐ต) = 1 โ†’ ((2โ†‘๐ด) gcd ๐ต) = 1))
184179, 183mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘๐ด) gcd ๐ต) = 1)
185 sgmmul 27164 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ((2โ†‘๐ด) โˆˆ โ„• โˆง ๐ต โˆˆ โ„• โˆง ((2โ†‘๐ด) gcd ๐ต) = 1)) โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)) = ((1 ฯƒ (2โ†‘๐ด)) ยท (1 ฯƒ ๐ต)))
186140, 168, 1, 184, 185syl13anc 1369 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)) = ((1 ฯƒ (2โ†‘๐ด)) ยท (1 ฯƒ ๐ต)))
187 pncan 11496 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐ด + 1) โˆ’ 1) = ๐ด)
18828, 27, 187sylancl 584 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((๐ด + 1) โˆ’ 1) = ๐ด)
189188oveq2d 7433 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (2โ†‘((๐ด + 1) โˆ’ 1)) = (2โ†‘๐ด))
190189oveq2d 7433 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ (2โ†‘((๐ด + 1) โˆ’ 1))) = (1 ฯƒ (2โ†‘๐ด)))
191 1sgm2ppw 27163 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐ด + 1) โˆˆ โ„• โ†’ (1 ฯƒ (2โ†‘((๐ด + 1) โˆ’ 1))) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
19220, 191syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ (2โ†‘((๐ด + 1) โˆ’ 1))) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
193190, 192eqtr3d 2767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ (2โ†‘๐ด)) = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
194193oveq1d 7432 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ((1 ฯƒ (2โ†‘๐ด)) ยท (1 ฯƒ ๐ต)) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (1 ฯƒ ๐ต)))
195186, 6, 1943eqtr3d 2773 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ (2 ยท ((2โ†‘๐ด) ยท ๐ต)) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (1 ฯƒ ๐ต)))
196173, 175, 1953eqtrd 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (1 ฯƒ ๐ต)))
197196oveq1d 7432 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท ๐ต) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (1 ฯƒ ๐ต)) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
198 1nn0 12518 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 โˆˆ โ„•0
199 sgmnncl 27109 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (1 ฯƒ ๐ต) โˆˆ โ„•)
200198, 1, 199sylancr 585 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ๐ต) โˆˆ โ„•)
201200nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ๐ต) โˆˆ โ„‚)
202201, 87, 88divcan3d 12025 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ((((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) ยท (1 ฯƒ ๐ต)) / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = (1 ฯƒ ๐ต))
203197, 150, 2023eqtr3d 2773 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) = (1 ฯƒ ๐ต))
204 sgmval 27104 . . . . . . . . . . . 12 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•) โ†’ (1 ฯƒ ๐ต) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} (๐‘˜โ†‘๐‘1))
20527, 1, 204sylancr 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1 ฯƒ ๐ต) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} (๐‘˜โ†‘๐‘1))
206 simpr 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต})
20767, 206sselid 3975 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
208207nncnd 12258 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
209208cxp1d 26670 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ (๐‘˜โ†‘๐‘1) = ๐‘˜)
210209sumeq2dv 15681 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต} (๐‘˜โ†‘๐‘1) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜)
211203, 205, 2103eqtrrd 2770 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜ = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
212211ad2antrr 724 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜ = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
213107, 162, 2123brtr3d 5179 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
21436, 9remulcld 11274 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) โˆˆ โ„)
215214ad2antrr 724 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) โˆˆ โ„)
21677nnrpd 13046 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„+)
217215, 216ltaddrpd 13081 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) < (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›))
21877nnred 12257 . . . . . . . . . . 11 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
219215, 218readdcld 11273 . . . . . . . . . 10 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›) โˆˆ โ„)
220215, 219ltnled 11391 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) < (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›) โ†” ยฌ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))))
221217, 220mpbid 231 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โˆง ยฌ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}) โ†’ ยฌ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + ๐‘›) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
222213, 221condan 816 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โ†’ ๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต})
223 elpri 4652 . . . . . . 7 (๐‘› โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต))
224222, 223syl 17 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โˆฅ ๐ต)) โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต))
225224expr 455 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต)))
226225ralrimiva 3136 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต)))
2273, 58gtned 11379 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โ‰  1)
228227necomd 2986 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ 1 โ‰  ๐ต)
229 1nn 12253 . . . . . . . . . . . . 13 1 โˆˆ โ„•
230229a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„•)
231 1dvds 16247 . . . . . . . . . . . . 13 (๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ 1 โˆฅ ๐ต)
23294, 231syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆฅ ๐ต)
233 breq1 5151 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘› = 1 โ†’ (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†” 1 โˆฅ ๐ต))
234 eqeq1 2729 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘› = 1 โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†” 1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
235 eqeq1 2729 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘› = 1 โ†’ (๐‘› = ๐ต โ†” 1 = ๐ต))
236234, 235orbi12d 916 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘› = 1 โ†’ ((๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต) โ†” (1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ 1 = ๐ต)))
237233, 236imbi12d 343 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘› = 1 โ†’ ((๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต)) โ†” (1 โˆฅ ๐ต โ†’ (1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ 1 = ๐ต))))
238237rspcv 3603 . . . . . . . . . . . 12 (1 โˆˆ โ„• โ†’ (โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต)) โ†’ (1 โˆฅ ๐ต โ†’ (1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ 1 = ๐ต))))
239230, 226, 232, 238syl3c 66 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ 1 = ๐ต))
240239ord 862 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (ยฌ 1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ 1 = ๐ต))
241240necon1ad 2947 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (1 โ‰  ๐ต โ†’ 1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
242228, 241mpd 15 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ 1 = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
243242eqeq2d 2736 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ (๐‘› = 1 โ†” ๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
244243orbi1d 914 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘› = 1 โˆจ ๐‘› = ๐ต) โ†” (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต)))
245244imbi2d 339 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = 1 โˆจ ๐‘› = ๐ต)) โ†” (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต))))
246245ralbidv 3168 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = 1 โˆจ ๐‘› = ๐ต)) โ†” โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘› = ๐ต))))
247226, 246mpbird 256 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = 1 โˆจ ๐‘› = ๐ต)))
248 isprm2 16652 . . 3 (๐ต โˆˆ โ„™ โ†” (๐ต โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง โˆ€๐‘› โˆˆ โ„• (๐‘› โˆฅ ๐ต โ†’ (๐‘› = 1 โˆจ ๐‘› = ๐ต))))
24960, 247, 248sylanbrc 581 . 2 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„™)
250214ltp1d 12174 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) < (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1))
251 peano2re 11417 . . . . . 6 (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) โˆˆ โ„ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โˆˆ โ„)
252214, 251syl 17 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โˆˆ โ„)
253214, 252ltnled 11391 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) < (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ†” ยฌ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))))
254250, 253mpbid 231 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ยฌ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
255207nnred 12257 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„)
256207nnnn0d 12562 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
257256nn0ge0d 12565 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘˜)
258 df-tp 4634 . . . . . . . . . 10 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {1})
259 snssi 4812 . . . . . . . . . . . 12 (1 โˆˆ โ„• โ†’ {1} โІ โ„•)
260229, 259mp1i 13 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ {1} โІ โ„•)
26175, 260unssd 4185 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {1}) โІ โ„•)
262258, 261eqsstrid 4026 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โІ โ„•)
263 eltpi 4692 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โ†’ (๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘ฅ = ๐ต โˆจ ๐‘ฅ = 1))
264 breq1 5151 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฅ = 1 โ†’ (๐‘ฅ โˆฅ ๐ต โ†” 1 โˆฅ ๐ต))
265232, 264syl5ibrcom 246 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ = 1 โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
26692, 98, 2653jaod 1425 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘ฅ = (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆจ ๐‘ฅ = ๐ต โˆจ ๐‘ฅ = 1) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
267263, 266syl5 34 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต))
268267imp 405 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}) โ†’ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต)
269262, 268ssrabdv 4068 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โІ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต})
27065, 255, 257, 269fsumless 15774 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}๐‘˜ โ‰ค ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜)
271270adantr 479 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}๐‘˜ โ‰ค ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜)
27255, 87, 88diveq1ad 12029 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) = 1 โ†” ๐ต = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
273272necon3bid 2975 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ((๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ‰  1 โ†” ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
274273biimpar 476 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ‰  1)
275274necomd 2986 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ 1 โ‰  (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
276228adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ 1 โ‰  ๐ต)
277275, 276nelprd 4660 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ยฌ 1 โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต})
278 disjsn 4716 . . . . . . . . 9 (({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆฉ {1}) = โˆ… โ†” ยฌ 1 โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต})
279277, 278sylibr 233 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆฉ {1}) = โˆ…)
280258a1i 11 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} = ({(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต} โˆช {1}))
281 tpfi 9347 . . . . . . . . 9 {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โˆˆ Fin
282281a1i 11 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โˆˆ Fin)
283262adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1} โІ โ„•)
284283sselda 3977 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•)
285284nncnd 12258 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โˆง ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
286279, 280, 282, 285fsumsplit 15719 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}๐‘˜ = (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {1}๐‘˜))
287 id 22 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 1 โ†’ ๐‘˜ = 1)
288287sumsn 15724 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {1}๐‘˜ = 1)
289140, 27, 288sylancl 584 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {1}๐‘˜ = 1)
290155, 289oveq12d 7435 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {1}๐‘˜) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1))
291290adantr 479 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ (ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต}๐‘˜ + ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {1}๐‘˜) = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1))
292286, 291eqtrd 2765 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {(๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)), ๐ต, 1}๐‘˜ = (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1))
293211adantr 479 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ {๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆฃ ๐‘ฅ โˆฅ ๐ต}๐‘˜ = ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
294271, 292, 2933brtr3d 5179 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)) โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))))
295294ex 411 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โ‰  ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1) โ†’ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))))
296295necon1bd 2948 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (ยฌ (((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) + 1) โ‰ค ((2โ†‘(๐ด + 1)) ยท (๐ต / ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))) โ†’ ๐ต = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
297254, 296mpd 15 . 2 (๐œ‘ โ†’ ๐ต = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1))
298249, 297jca 510 1 (๐œ‘ โ†’ (๐ต โˆˆ โ„™ โˆง ๐ต = ((2โ†‘(๐ด + 1)) โˆ’ 1)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 394   โˆจ wo 845   โˆจ w3o 1083   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2930  โˆ€wral 3051  {crab 3419   โˆช cun 3943   โˆฉ cin 3944   โІ wss 3945  โˆ…c0 4323  {csn 4629  {cpr 4631  {ctp 4633   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6547  (class class class)co 7417  Fincfn 8962  โ„‚cc 11136  โ„cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   + caddc 11141   ยท cmul 11143   < clt 11278   โ‰ค cle 11279   โˆ’ cmin 11474   / cdiv 11901  โ„•cn 12242  2c2 12297  โ„•0cn0 12502  โ„คcz 12588  โ„คโ‰ฅcuz 12852  โ„+crp 13006  ...cfz 13516  โ†‘cexp 14058  ฮฃcsu 15664   โˆฅ cdvds 16230   gcd cgcd 16468  โ„™cprime 16641  โ†‘๐‘ccxp 26519   ฯƒ csgm 27058   Odd codd 47028
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 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-inf2 9664  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216  ax-addf 11217
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4909  df-int 4950  df-iun 4998  df-iin 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  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 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-isom 6556  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-of 7683  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8164  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8723  df-map 8845  df-pm 8846  df-ixp 8915  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-fin 8966  df-fsupp 9386  df-fi 9434  df-sup 9465  df-inf 9466  df-oi 9533  df-card 9962  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-2 12305  df-3 12306  df-4 12307  df-5 12308  df-6 12309  df-7 12310  df-8 12311  df-9 12312  df-n0 12503  df-z 12589  df-dec 12708  df-uz 12853  df-q 12963  df-rp 13007  df-xneg 13124  df-xadd 13125  df-xmul 13126  df-ioo 13360  df-ioc 13361  df-ico 13362  df-icc 13363  df-fz 13517  df-fzo 13660  df-fl 13789  df-mod 13867  df-seq 13999  df-exp 14059  df-fac 14265  df-bc 14294  df-hash 14322  df-shft 15046  df-cj 15078  df-re 15079  df-im 15080  df-sqrt 15214  df-abs 15215  df-limsup 15447  df-clim 15464  df-rlim 15465  df-sum 15665  df-ef 16043  df-sin 16045  df-cos 16046  df-pi 16048  df-dvds 16231  df-gcd 16469  df-prm 16642  df-pc 16805  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17180  df-ress 17209  df-plusg 17245  df-mulr 17246  df-starv 17247  df-sca 17248  df-vsca 17249  df-ip 17250  df-tset 17251  df-ple 17252  df-ds 17254  df-unif 17255  df-hom 17256  df-cco 17257  df-rest 17403  df-topn 17404  df-0g 17422  df-gsum 17423  df-topgen 17424  df-pt 17425  df-prds 17428  df-xrs 17483  df-qtop 17488  df-imas 17489  df-xps 17491  df-mre 17565  df-mrc 17566  df-acs 17568  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-submnd 18740  df-mulg 19028  df-cntz 19272  df-cmn 19741  df-psmet 21275  df-xmet 21276  df-met 21277  df-bl 21278  df-mopn 21279  df-fbas 21280  df-fg 21281  df-cnfld 21284  df-top 22826  df-topon 22843  df-topsp 22865  df-bases 22879  df-cld 22953  df-ntr 22954  df-cls 22955  df-nei 23032  df-lp 23070  df-perf 23071  df-cn 23161  df-cnp 23162  df-haus 23249  df-tx 23496  df-hmeo 23689  df-fil 23780  df-fm 23872  df-flim 23873  df-flf 23874  df-xms 24256  df-ms 24257  df-tms 24258  df-cncf 24828  df-limc 25825  df-dv 25826  df-log 26520  df-cxp 26521  df-sgm 27064  df-even 47029  df-odd 47030
This theorem is referenced by:  perfectALTV  47126
  Copyright terms: Public domain W3C validator