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

Theorem proththdlem 47185
Description: Lemma for proththd 47186. (Contributed by AV, 4-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
proththd.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
proththd.k (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
proththd.p (𝜑𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1))
Assertion
Ref Expression
proththdlem (𝜑 → (𝑃 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑃 ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ))

Proof of Theorem proththdlem
StepHypRef Expression
1 proththd.p . 2 (𝜑𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1))
2 proththd.k . . . . . 6 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
3 2nn 12337 . . . . . . . 8 2 ∈ ℕ
43a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∈ ℕ)
5 proththd.n . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
65nnnn0d 12584 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
74, 6nnexpcld 14262 . . . . . 6 (𝜑 → (2↑𝑁) ∈ ℕ)
82, 7nnmulcld 12317 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾 · (2↑𝑁)) ∈ ℕ)
98peano2nnd 12281 . . . 4 (𝜑 → ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∈ ℕ)
10 1m1e0 12336 . . . . . 6 (1 − 1) = 0
118nngt0d 12313 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < (𝐾 · (2↑𝑁)))
1210, 11eqbrtrid 5188 . . . . 5 (𝜑 → (1 − 1) < (𝐾 · (2↑𝑁)))
13 1red 11265 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
148nnred 12279 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐾 · (2↑𝑁)) ∈ ℝ)
1513, 13, 14ltsubaddd 11860 . . . . 5 (𝜑 → ((1 − 1) < (𝐾 · (2↑𝑁)) ↔ 1 < ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1)))
1612, 15mpbid 231 . . . 4 (𝜑 → 1 < ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1))
178nncnd 12280 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾 · (2↑𝑁)) ∈ ℂ)
18 pncan1 11688 . . . . . . 7 ((𝐾 · (2↑𝑁)) ∈ ℂ → (((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) = (𝐾 · (2↑𝑁)))
1917, 18syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) = (𝐾 · (2↑𝑁)))
2019oveq1d 7439 . . . . 5 (𝜑 → ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2) = ((𝐾 · (2↑𝑁)) / 2))
21 2z 12646 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℤ
2221a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → 2 ∈ ℤ)
232nnzd 12637 . . . . . . . 8 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
247nnzd 12637 . . . . . . . 8 (𝜑 → (2↑𝑁) ∈ ℤ)
2522, 23, 243jca 1125 . . . . . . 7 (𝜑 → (2 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ (2↑𝑁) ∈ ℤ))
26 iddvdsexp 16282 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 2 ∥ (2↑𝑁))
2722, 5, 26syl2anc 582 . . . . . . 7 (𝜑 → 2 ∥ (2↑𝑁))
28 dvdsmultr2 16300 . . . . . . 7 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ (2↑𝑁) ∈ ℤ) → (2 ∥ (2↑𝑁) → 2 ∥ (𝐾 · (2↑𝑁))))
2925, 27, 28sylc 65 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∥ (𝐾 · (2↑𝑁)))
30 nndivdvds 16265 . . . . . . 7 (((𝐾 · (2↑𝑁)) ∈ ℕ ∧ 2 ∈ ℕ) → (2 ∥ (𝐾 · (2↑𝑁)) ↔ ((𝐾 · (2↑𝑁)) / 2) ∈ ℕ))
318, 4, 30syl2anc 582 . . . . . 6 (𝜑 → (2 ∥ (𝐾 · (2↑𝑁)) ↔ ((𝐾 · (2↑𝑁)) / 2) ∈ ℕ))
3229, 31mpbid 231 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐾 · (2↑𝑁)) / 2) ∈ ℕ)
3320, 32eqeltrd 2826 . . . 4 (𝜑 → ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2) ∈ ℕ)
349, 16, 333jca 1125 . . 3 (𝜑 → (((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∈ ℕ ∧ 1 < ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∧ ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2) ∈ ℕ))
35 eleq1 2814 . . . 4 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → (𝑃 ∈ ℕ ↔ ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∈ ℕ))
36 breq2 5157 . . . 4 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → (1 < 𝑃 ↔ 1 < ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1)))
37 oveq1 7431 . . . . . 6 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → (𝑃 − 1) = (((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1))
3837oveq1d 7439 . . . . 5 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → ((𝑃 − 1) / 2) = ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2))
3938eleq1d 2811 . . . 4 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → (((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ ↔ ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2) ∈ ℕ))
4035, 36, 393anbi123d 1433 . . 3 (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑃 ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ) ↔ (((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∈ ℕ ∧ 1 < ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) ∧ ((((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) − 1) / 2) ∈ ℕ)))
4134, 40syl5ibrcom 246 . 2 (𝜑 → (𝑃 = ((𝐾 · (2↑𝑁)) + 1) → (𝑃 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑃 ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)))
421, 41mpd 15 1 (𝜑 → (𝑃 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑃 ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  w3a 1084   = wceq 1534  wcel 2099   class class class wbr 5153  (class class class)co 7424  cc 11156  0cc0 11158  1c1 11159   + caddc 11161   · cmul 11163   < clt 11298  cmin 11494   / cdiv 11921  cn 12264  2c2 12319  cz 12610  cexp 14081  cdvds 16256
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-sep 5304  ax-nul 5311  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-cnex 11214  ax-resscn 11215  ax-1cn 11216  ax-icn 11217  ax-addcl 11218  ax-addrcl 11219  ax-mulcl 11220  ax-mulrcl 11221  ax-mulcom 11222  ax-addass 11223  ax-mulass 11224  ax-distr 11225  ax-i2m1 11226  ax-1ne0 11227  ax-1rid 11228  ax-rnegex 11229  ax-rrecex 11230  ax-cnre 11231  ax-pre-lttri 11232  ax-pre-lttrn 11233  ax-pre-ltadd 11234  ax-pre-mulgt0 11235
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3967  df-nul 4326  df-if 4534  df-pw 4609  df-sn 4634  df-pr 4636  df-op 4640  df-uni 4914  df-iun 5003  df-br 5154  df-opab 5216  df-mpt 5237  df-tr 5271  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6312  df-ord 6379  df-on 6380  df-lim 6381  df-suc 6382  df-iota 6506  df-fun 6556  df-fn 6557  df-f 6558  df-f1 6559  df-fo 6560  df-f1o 6561  df-fv 6562  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7877  df-2nd 8004  df-frecs 8296  df-wrecs 8327  df-recs 8401  df-rdg 8440  df-er 8734  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-pnf 11300  df-mnf 11301  df-xr 11302  df-ltxr 11303  df-le 11304  df-sub 11496  df-neg 11497  df-div 11922  df-nn 12265  df-2 12327  df-n0 12525  df-z 12611  df-uz 12875  df-seq 14022  df-exp 14082  df-dvds 16257
This theorem is referenced by:  proththd  47186
  Copyright terms: Public domain W3C validator