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Theorem fmtnorec4 41461
Description: The fourth recurrence relation for Fermat numbers, see Wikipedia "Fermat number", 31-Jul-2021, https://en.wikipedia.org/wiki/Fermat_number#Basic_properties. (Contributed by AV, 31-Jul-2021.)
Assertion
Ref Expression
fmtnorec4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  (FermatNo `  N
)  =  ( ( (FermatNo `  ( N  -  1 ) ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  (
( (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  -  1 ) ^
2 ) ) ) )

Proof of Theorem fmtnorec4
StepHypRef Expression
1 eluz2nn 11726 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  N  e.  NN )
2 nnm1nn0 11334 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN  ->  ( N  -  1 )  e.  NN0 )
31, 2syl 17 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( N  -  1 )  e. 
NN0 )
4 fmtno 41441 . . . . . 6  |-  ( ( N  -  1 )  e.  NN0  ->  (FermatNo `  ( N  -  1 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) )  +  1 ) )
53, 4syl 17 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  (FermatNo `  ( N  -  1 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) )  +  1 ) )
65oveq1d 6665 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (FermatNo `  ( N  -  1 ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  +  1 ) ^ 2 ) )
7 2nn 11185 . . . . . . . 8  |-  2  e.  NN
87a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  2  e.  NN )
9 2nn0 11309 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  NN0
109a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  2  e.  NN0 )
1110, 3nn0expcld 13031 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  e. 
NN0 )
128, 11nnexpcld 13030 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  NN )
1312nncnd 11036 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )  e.  CC )
14 binom21 12980 . . . . 5  |-  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) )  e.  CC  ->  (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 ) )
1513, 14syl 17 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )  +  1 ) )
16 2cn 11091 . . . . . . . . 9  |-  2  e.  CC
1716a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  2  e.  CC )
1817, 10, 11expmuld 13011 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ^ 2 ) )
1917, 3expp1d 13009 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( N  -  1 )  +  1 ) )  =  ( ( 2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 ) )
201nncnd 11036 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  N  e.  CC )
21 npcan1 10455 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  CC  ->  (
( N  -  1 )  +  1 )  =  N )
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( N  -  1 )  +  1 )  =  N )
2322oveq2d 6666 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( N  -  1 )  +  1 ) )  =  ( 2 ^ N
) )
2419, 23eqtr3d 2658 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( N  -  1 ) )  x.  2 )  =  ( 2 ^ N
) )
2524oveq2d 6666 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( 2 ^ ( N  - 
1 ) )  x.  2 ) )  =  ( 2 ^ (
2 ^ N ) ) )
2618, 25eqtr3d 2658 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ^ 2 )  =  ( 2 ^ (
2 ^ N ) ) )
2726oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) )
2827oveq1d 6665 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  =  ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )  +  1 ) )
296, 15, 283eqtrd 2660 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (FermatNo `  ( N  -  1 ) ) ^ 2 )  =  ( ( ( 2 ^ (
2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 ) )
30 uznn0sub 11719 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( N  -  2 )  e. 
NN0 )
31 fmtno 41441 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  -  2 )  e.  NN0  ->  (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 ) )
3230, 31syl 17 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 ) )
3332oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  -  1 )  =  ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  -  1 ) )
3433oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
(FermatNo `  ( N  - 
2 ) )  - 
1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  -  1 ) ^ 2 ) )
3510, 30nn0expcld 13031 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( N  - 
2 ) )  e. 
NN0 )
368, 35nnexpcld 13030 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  e.  NN )
3736nncnd 11036 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  e.  CC )
38 peano2cn 10208 . . . . . . 7  |-  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  e.  CC  ->  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  e.  CC )
3937, 38syl 17 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 )  e.  CC )
40 binom2sub1 12982 . . . . . 6  |-  ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  e.  CC  ->  (
( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  -  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )
4139, 40syl 17 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 )  -  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )
42 binom21 12980 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  e.  CC  ->  (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 ) )
4337, 42syl 17 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  1 ) )
4443oveq1d 6665 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  =  ( ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  (
2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 ) ) ) )
4544oveq1d 6665 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 )  =  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )
4634, 41, 453eqtrd 2660 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
(FermatNo `  ( N  - 
2 ) )  - 
1 ) ^ 2 )  =  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )
4746oveq2d 6666 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  -  1 ) ^ 2 ) )  =  ( 2  x.  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) ) )
4829, 47oveq12d 6668 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
(FermatNo `  ( N  - 
1 ) ) ^
2 )  -  (
2  x.  ( ( (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  -  1 ) ^
2 ) ) )  =  ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  (
( ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  (
2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) ) ) )
4936, 10nnexpcld 13030 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  e.  NN )
5049nncnd 11036 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  e.  CC )
5117, 37mulcld 10060 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  e.  CC )
5250, 51addcld 10059 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  e.  CC )
53 peano2cn 10208 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  e.  CC  ->  (
( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  e.  CC )
5452, 53syl 17 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  e.  CC )
5517, 39mulcld 10060 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) )  e.  CC )
5654, 55subcld 10392 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  e.  CC )
57 1cnd 10056 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  1  e.  CC )
5817, 56, 57adddid 10064 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  (
2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) )  +  1 ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) ) )
5952, 57addcld 10059 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  e.  CC )
6017, 59, 55subdid 10486 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  1 ) )  -  (
2  x.  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) ) ) )
6117, 52, 57adddid 10064 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) ) )
6217, 50, 51adddid 10064 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 ) )  +  ( 2  x.  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) ) )
6317, 10, 35expmuld 13011 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( 2 ^ ( N  - 
2 ) )  x.  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 ) )
6417, 30expp1d 13009 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( N  -  2 )  +  1 ) )  =  ( ( 2 ^ ( N  -  2 ) )  x.  2 ) )
6520, 17, 57subsubd 10420 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( N  -  ( 2  -  1 ) )  =  ( ( N  - 
2 )  +  1 ) )
6665eqcomd 2628 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( ( N  -  2 )  +  1 )  =  ( N  -  (
2  -  1 ) ) )
6766oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( N  -  2 )  +  1 ) )  =  ( 2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) )
6864, 67eqtr3d 2658 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( N  -  2 ) )  x.  2 )  =  ( 2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) )
6968oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( ( 2 ^ ( N  - 
2 ) )  x.  2 ) )  =  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) ) )
7063, 69eqtr3d 2658 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  =  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) ) )
7170oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 ) )  =  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) ) ) )
72 2m1e1 11135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( 2  -  1 )  =  1
7372a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  -  1 )  =  1 )
7473oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( N  -  ( 2  -  1 ) )  =  ( N  -  1 ) )
7574oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) )  =  ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) )
7675oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  (
2  -  1 ) ) ) )  =  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )
7776oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  ( 2  -  1 ) ) ) ) )  =  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )
7871, 77eqtrd 2656 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 ) )  =  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )
7917, 17, 37mulassd 10063 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  =  ( 2  x.  (
2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) )
8079eqcomd 2628 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )
8178, 80oveq12d 6668 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 ) )  +  ( 2  x.  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) )
8262, 81eqtrd 2656 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) )
83 2t1e2 11176 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2  x.  1 )  =  2
8483a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  1 )  =  2 )
8582, 84oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 ) )
8661, 85eqtrd 2656 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 ) )
8717, 37, 57adddid 10064 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) ) )
8884oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  2 ) )
8987, 88eqtrd 2656 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  2 ) )
9089oveq2d 6666 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  =  ( 2  x.  (
( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  2 ) ) )
9117, 51, 17adddid 10064 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  2 ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  ( 2  x.  2 ) ) )
92 2t2e4 11177 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2  x.  2 )  =  4
9392a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  2 )  =  4 )
9480, 93oveq12d 6668 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  ( 2  x.  2 ) )  =  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )
9590, 91, 943eqtrd 2660 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  =  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )
9686, 95oveq12d 6668 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 ) )  -  ( 2  x.  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) ) )  =  ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  (
( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) ) )
9760, 96eqtrd 2656 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) ) )  =  ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  (
( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) ) )
9897, 84oveq12d 6668 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) ) )  +  ( 2  x.  1 ) )  =  ( ( ( ( ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )
9958, 98eqtrd 2656 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^
2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) )  =  ( ( ( ( ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )
10099oveq2d 6666 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  ( ( ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ^ 2 )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( 2  x.  (
( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) )  +  1 ) ) )  +  1 ) ) )  =  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  -  (
( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  (
( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) ) )
10117, 13mulcld 10060 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  e.  CC )
10216, 16mulcli 10045 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 2  x.  2 )  e.  CC
103102a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  x.  2 )  e.  CC )
104103, 37mulcld 10060 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  e.  CC )
105101, 104addcld 10059 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  e.  CC )
106105, 17addcld 10059 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  e.  CC )
107 4cn 11098 . . . . . . . . . . 11  |-  4  e.  CC
108107a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  4  e.  CC )
109104, 108addcld 10059 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 )  e.  CC )
110105, 17, 17addassd 10062 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  +  2 )  =  ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  ( 2  +  2 ) ) )
111 2p2e4 11144 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 2  +  2 )  =  4
112111a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2  +  2 )  =  4 )
113112oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  ( 2  +  2 ) )  =  ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  4 ) )
114101, 104, 108addassd 10062 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  4 )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) ) )
115110, 113, 1143eqtrd 2660 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  +  2 )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) ) )
116106, 17, 101, 109, 115subaddeqd 10446 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  =  ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  -  2 ) )
117116eqcomd 2628 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  -  2 )  =  ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  (
( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) )  +  4 ) ) )
118106, 109subcld 10392 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  e.  CC )
119101, 17, 118subadd2d 10411 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  -  2 )  =  ( ( ( ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  <->  ( (
( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 )  =  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) ) )
120117, 119mpbid 222 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 )  =  ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) ) )
121120oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) )
122 eluzge2nn0 11727 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  N  e.  NN0 )
12310, 122nn0expcld 13031 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ N )  e. 
NN0 )
1248, 123nnexpcld 13030 . . . . . . . 8  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  e.  NN )
125124nncnd 11036 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  e.  CC )
126125, 101addcld 10059 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  e.  CC )
127118, 17addcld 10059 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 )  e.  CC )
128126, 127, 125subadd2d 10411 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  <->  ( (
2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) ) ) )
129121, 128mpbird 247 . . . 4  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( 2 ^ (
2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  ( 2 ^ (
2 ^ N ) ) )
130129oveq1d 6665 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  +  1 )  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  1 ) )
131126, 57, 127addsubd 10413 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  ( ( ( ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  (
2 ^ ( 2 ^ ( N  - 
1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  +  1 ) )
132 fmtno 41441 . . . 4  |-  ( N  e.  NN0  ->  (FermatNo `  N
)  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  1 ) )
133122, 132syl 17 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  (FermatNo `  N
)  =  ( ( 2 ^ ( 2 ^ N ) )  +  1 ) )
134130, 131, 1333eqtr4d 2666 . 2  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( (
( ( 2 ^ ( 2 ^ N
) )  +  ( 2  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  1 ) ) ) ) )  +  1 )  -  ( ( ( ( ( 2  x.  ( 2 ^ (
2 ^ ( N  -  1 ) ) ) )  +  ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) ) )  +  2 )  -  ( ( ( 2  x.  2 )  x.  ( 2 ^ ( 2 ^ ( N  -  2 ) ) ) )  +  4 ) )  +  2 ) )  =  (FermatNo `  N )
)
13548, 100, 1343eqtrrd 2661 1  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  (FermatNo `  N
)  =  ( ( (FermatNo `  ( N  -  1 ) ) ^ 2 )  -  ( 2  x.  (
( (FermatNo `  ( N  -  2 ) )  -  1 ) ^
2 ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    = wceq 1483    e. wcel 1990   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   CCcc 9934   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941    - cmin 10266   NNcn 11020   2c2 11070   4c4 11072   NN0cn0 11292   ZZ>=cuz 11687   ^cexp 12860  FermatNocfmtno 41439
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fmtno 41440
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