Proof of Theorem 2lgslem3d
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | 2lgslem2.n |
. . 3
⊢ 𝑁 = (((𝑃 − 1) / 2) −
(⌊‘(𝑃 /
4))) |
| 2 | | oveq1 6657 |
. . . . 5
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) → (𝑃 − 1) = (((8 · 𝐾) + 7) −
1)) |
| 3 | 2 | oveq1d 6665 |
. . . 4
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) → ((𝑃 − 1) / 2) = ((((8
· 𝐾) + 7) − 1)
/ 2)) |
| 4 | | oveq1 6657 |
. . . . 5
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) → (𝑃 / 4) = (((8 · 𝐾) + 7) / 4)) |
| 5 | 4 | fveq2d 6195 |
. . . 4
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) →
(⌊‘(𝑃 / 4)) =
(⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4))) |
| 6 | 3, 5 | oveq12d 6668 |
. . 3
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) → (((𝑃 − 1) / 2) −
(⌊‘(𝑃 / 4))) =
(((((8 · 𝐾) + 7)
− 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4)))) |
| 7 | 1, 6 | syl5eq 2668 |
. 2
⊢ (𝑃 = ((8 · 𝐾) + 7) → 𝑁 = (((((8 · 𝐾) + 7) − 1) / 2) −
(⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4)))) |
| 8 | | 8nn0 11315 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 8 ∈
ℕ0 |
| 9 | 8 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 8 ∈ ℕ0) |
| 10 | | id 22 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 𝐾 ∈
ℕ0) |
| 11 | 9, 10 | nn0mulcld 11356 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (8 · 𝐾)
∈ ℕ0) |
| 12 | 11 | nn0cnd 11353 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (8 · 𝐾)
∈ ℂ) |
| 13 | | 7cn 11104 |
. . . . . . . . 9
⊢ 7 ∈
ℂ |
| 14 | 13 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 7 ∈ ℂ) |
| 15 | | 1cnd 10056 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 1 ∈ ℂ) |
| 16 | 12, 14, 15 | addsubassd 10412 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((8 · 𝐾) +
7) − 1) = ((8 · 𝐾) + (7 − 1))) |
| 17 | | 4t2e8 11181 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (4
· 2) = 8 |
| 18 | 17 | eqcomi 2631 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 8 = (4
· 2) |
| 19 | 18 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 8 = (4 · 2)) |
| 20 | 19 | oveq1d 6665 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (8 · 𝐾) = ((4
· 2) · 𝐾)) |
| 21 | | 4cn 11098 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 4 ∈
ℂ |
| 22 | 21 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 4 ∈ ℂ) |
| 23 | | 2cn 11091 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 2 ∈
ℂ |
| 24 | 23 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 2 ∈ ℂ) |
| 25 | | nn0cn 11302 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 𝐾 ∈
ℂ) |
| 26 | 22, 24, 25 | mul32d 10246 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((4 · 2) · 𝐾) = ((4 · 𝐾) · 2)) |
| 27 | 20, 26 | eqtrd 2656 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (8 · 𝐾) = ((4
· 𝐾) ·
2)) |
| 28 | | df-7 11084 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 7 = (6 +
1) |
| 29 | 28 | oveq1i 6660 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (7
− 1) = ((6 + 1) − 1) |
| 30 | | 6cn 11102 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 6 ∈
ℂ |
| 31 | | pncan1 10454 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (6 ∈
ℂ → ((6 + 1) − 1) = 6) |
| 32 | 30, 31 | ax-mp 5 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((6 + 1)
− 1) = 6 |
| 33 | 29, 32 | eqtri 2644 |
. . . . . . . . 9
⊢ (7
− 1) = 6 |
| 34 | 33 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (7 − 1) = 6) |
| 35 | 27, 34 | oveq12d 6668 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((8 · 𝐾) + (7
− 1)) = (((4 · 𝐾) · 2) + 6)) |
| 36 | 16, 35 | eqtrd 2656 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((8 · 𝐾) +
7) − 1) = (((4 · 𝐾) · 2) + 6)) |
| 37 | 36 | oveq1d 6665 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((((8 · 𝐾) +
7) − 1) / 2) = ((((4 · 𝐾) · 2) + 6) / 2)) |
| 38 | | 4nn0 11311 |
. . . . . . . . . 10
⊢ 4 ∈
ℕ0 |
| 39 | 38 | a1i 11 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 4 ∈ ℕ0) |
| 40 | 39, 10 | nn0mulcld 11356 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (4 · 𝐾)
∈ ℕ0) |
| 41 | 40 | nn0cnd 11353 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (4 · 𝐾)
∈ ℂ) |
| 42 | 41, 24 | mulcld 10060 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((4 · 𝐾)
· 2) ∈ ℂ) |
| 43 | 30 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 6 ∈ ℂ) |
| 44 | | 2rp 11837 |
. . . . . . . 8
⊢ 2 ∈
ℝ+ |
| 45 | 44 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 2 ∈ ℝ+) |
| 46 | 45 | rpcnne0d 11881 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0)) |
| 47 | | divdir 10710 |
. . . . . 6
⊢ ((((4
· 𝐾) · 2)
∈ ℂ ∧ 6 ∈ ℂ ∧ (2 ∈ ℂ ∧ 2 ≠ 0))
→ ((((4 · 𝐾)
· 2) + 6) / 2) = ((((4 · 𝐾) · 2) / 2) + (6 /
2))) |
| 48 | 42, 43, 46, 47 | syl3anc 1326 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((((4 · 𝐾)
· 2) + 6) / 2) = ((((4 · 𝐾) · 2) / 2) + (6 /
2))) |
| 49 | | 2ne0 11113 |
. . . . . . . 8
⊢ 2 ≠
0 |
| 50 | 49 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 2 ≠ 0) |
| 51 | 41, 24, 50 | divcan4d 10807 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((4 · 𝐾)
· 2) / 2) = (4 · 𝐾)) |
| 52 | | 3t2e6 11179 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (3
· 2) = 6 |
| 53 | 52 | eqcomi 2631 |
. . . . . . . . 9
⊢ 6 = (3
· 2) |
| 54 | 53 | oveq1i 6660 |
. . . . . . . 8
⊢ (6 / 2) =
((3 · 2) / 2) |
| 55 | | 3cn 11095 |
. . . . . . . . 9
⊢ 3 ∈
ℂ |
| 56 | 55, 23, 49 | divcan4i 10772 |
. . . . . . . 8
⊢ ((3
· 2) / 2) = 3 |
| 57 | 54, 56 | eqtri 2644 |
. . . . . . 7
⊢ (6 / 2) =
3 |
| 58 | 57 | a1i 11 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (6 / 2) = 3) |
| 59 | 51, 58 | oveq12d 6668 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((((4 · 𝐾)
· 2) / 2) + (6 / 2)) = ((4 · 𝐾) + 3)) |
| 60 | 37, 48, 59 | 3eqtrd 2660 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((((8 · 𝐾) +
7) − 1) / 2) = ((4 · 𝐾) + 3)) |
| 61 | | 4ne0 11117 |
. . . . . . . . . 10
⊢ 4 ≠
0 |
| 62 | 21, 61 | pm3.2i 471 |
. . . . . . . . 9
⊢ (4 ∈
ℂ ∧ 4 ≠ 0) |
| 63 | 62 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)) |
| 64 | | divdir 10710 |
. . . . . . . 8
⊢ (((8
· 𝐾) ∈ ℂ
∧ 7 ∈ ℂ ∧ (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)) → (((8
· 𝐾) + 7) / 4) =
(((8 · 𝐾) / 4) + (7
/ 4))) |
| 65 | 12, 14, 63, 64 | syl3anc 1326 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((8 · 𝐾) +
7) / 4) = (((8 · 𝐾)
/ 4) + (7 / 4))) |
| 66 | | 8cn 11106 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ 8 ∈
ℂ |
| 67 | 66 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 8 ∈ ℂ) |
| 68 | | div23 10704 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((8
∈ ℂ ∧ 𝐾
∈ ℂ ∧ (4 ∈ ℂ ∧ 4 ≠ 0)) → ((8 ·
𝐾) / 4) = ((8 / 4) ·
𝐾)) |
| 69 | 67, 25, 63, 68 | syl3anc 1326 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((8 · 𝐾) / 4)
= ((8 / 4) · 𝐾)) |
| 70 | 18 | oveq1i 6660 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (8 / 4) =
((4 · 2) / 4) |
| 71 | 23, 21, 61 | divcan3i 10771 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((4
· 2) / 4) = 2 |
| 72 | 70, 71 | eqtri 2644 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (8 / 4) =
2 |
| 73 | 72 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (8 / 4) = 2) |
| 74 | 73 | oveq1d 6665 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((8 / 4) · 𝐾)
= (2 · 𝐾)) |
| 75 | 69, 74 | eqtrd 2656 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((8 · 𝐾) / 4)
= (2 · 𝐾)) |
| 76 | 75 | oveq1d 6665 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((8 · 𝐾) /
4) + (7 / 4)) = ((2 · 𝐾) + (7 / 4))) |
| 77 | 65, 76 | eqtrd 2656 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((8 · 𝐾) +
7) / 4) = ((2 · 𝐾) +
(7 / 4))) |
| 78 | 77 | fveq2d 6195 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4)) = (⌊‘((2 ·
𝐾) + (7 /
4)))) |
| 79 | | 3lt4 11197 |
. . . . . 6
⊢ 3 <
4 |
| 80 | | 2nn0 11309 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ 2 ∈
ℕ0 |
| 81 | 80 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 2 ∈ ℕ0) |
| 82 | 81, 10 | nn0mulcld 11356 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (2 · 𝐾)
∈ ℕ0) |
| 83 | 82 | nn0zd 11480 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (2 · 𝐾)
∈ ℤ) |
| 84 | 83 | peano2zd 11485 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((2 · 𝐾) + 1)
∈ ℤ) |
| 85 | | 3nn0 11310 |
. . . . . . . . 9
⊢ 3 ∈
ℕ0 |
| 86 | 85 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 3 ∈ ℕ0) |
| 87 | | 4nn 11187 |
. . . . . . . . 9
⊢ 4 ∈
ℕ |
| 88 | 87 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 4 ∈ ℕ) |
| 89 | | adddivflid 12619 |
. . . . . . . 8
⊢ ((((2
· 𝐾) + 1) ∈
ℤ ∧ 3 ∈ ℕ0 ∧ 4 ∈ ℕ) → (3
< 4 ↔ (⌊‘(((2 · 𝐾) + 1) + (3 / 4))) = ((2 · 𝐾) + 1))) |
| 90 | 84, 86, 88, 89 | syl3anc 1326 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (3 < 4 ↔ (⌊‘(((2 · 𝐾) + 1) + (3 / 4))) = ((2 · 𝐾) + 1))) |
| 91 | 24, 25 | mulcld 10060 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (2 · 𝐾)
∈ ℂ) |
| 92 | 55 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 3 ∈ ℂ) |
| 93 | 61 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 4 ≠ 0) |
| 94 | 92, 22, 93 | divcld 10801 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (3 / 4) ∈ ℂ) |
| 95 | 91, 15, 94 | addassd 10062 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((2 · 𝐾) +
1) + (3 / 4)) = ((2 · 𝐾) + (1 + (3 / 4)))) |
| 96 | | 4p3e7 11163 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (4 + 3) =
7 |
| 97 | 96 | eqcomi 2631 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ 7 = (4 +
3) |
| 98 | 97 | oveq1i 6660 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (7 / 4) =
((4 + 3) / 4) |
| 99 | 21, 55, 21, 61 | divdiri 10782 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((4 + 3)
/ 4) = ((4 / 4) + (3 / 4)) |
| 100 | 21, 61 | dividi 10758 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (4 / 4) =
1 |
| 101 | 100 | oveq1i 6660 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((4 / 4)
+ (3 / 4)) = (1 + (3 / 4)) |
| 102 | 98, 99, 101 | 3eqtri 2648 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (7 / 4) =
(1 + (3 / 4)) |
| 103 | 102 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (7 / 4) = (1 + (3 / 4))) |
| 104 | 103 | eqcomd 2628 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (1 + (3 / 4)) = (7 / 4)) |
| 105 | 104 | oveq2d 6666 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((2 · 𝐾) + (1
+ (3 / 4))) = ((2 · 𝐾) + (7 / 4))) |
| 106 | 95, 105 | eqtrd 2656 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((2 · 𝐾) +
1) + (3 / 4)) = ((2 · 𝐾) + (7 / 4))) |
| 107 | 106 | fveq2d 6195 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (⌊‘(((2 · 𝐾) + 1) + (3 / 4))) = (⌊‘((2
· 𝐾) + (7 /
4)))) |
| 108 | 107 | eqeq1d 2624 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((⌊‘(((2 · 𝐾) + 1) + (3 / 4))) = ((2 · 𝐾) + 1) ↔ (⌊‘((2
· 𝐾) + (7 / 4))) =
((2 · 𝐾) +
1))) |
| 109 | 90, 108 | bitrd 268 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (3 < 4 ↔ (⌊‘((2 · 𝐾) + (7 / 4))) = ((2 · 𝐾) + 1))) |
| 110 | 79, 109 | mpbii 223 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (⌊‘((2 · 𝐾) + (7 / 4))) = ((2 · 𝐾) + 1)) |
| 111 | 78, 110 | eqtrd 2656 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4)) = ((2 · 𝐾) + 1)) |
| 112 | 60, 111 | oveq12d 6668 |
. . 3
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((((8 · 𝐾) +
7) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4))) = (((4 · 𝐾) + 3) − ((2 ·
𝐾) + 1))) |
| 113 | 82 | nn0cnd 11353 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (2 · 𝐾)
∈ ℂ) |
| 114 | 41, 92, 113, 15 | addsub4d 10439 |
. . 3
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((4 · 𝐾) +
3) − ((2 · 𝐾)
+ 1)) = (((4 · 𝐾)
− (2 · 𝐾)) +
(3 − 1))) |
| 115 | | 2t2e4 11177 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (2
· 2) = 4 |
| 116 | 115 | eqcomi 2631 |
. . . . . . . . 9
⊢ 4 = (2
· 2) |
| 117 | 116 | a1i 11 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ 4 = (2 · 2)) |
| 118 | 117 | oveq1d 6665 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (4 · 𝐾) = ((2
· 2) · 𝐾)) |
| 119 | 24, 24, 25 | mulassd 10063 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((2 · 2) · 𝐾) = (2 · (2 · 𝐾))) |
| 120 | 118, 119 | eqtrd 2656 |
. . . . . 6
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (4 · 𝐾) = (2
· (2 · 𝐾))) |
| 121 | 120 | oveq1d 6665 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((4 · 𝐾)
− (2 · 𝐾)) =
((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾))) |
| 122 | | 2txmxeqx 11149 |
. . . . . 6
⊢ ((2
· 𝐾) ∈ ℂ
→ ((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾)) = (2 · 𝐾)) |
| 123 | 113, 122 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((2 · (2 · 𝐾)) − (2 · 𝐾)) = (2 · 𝐾)) |
| 124 | 121, 123 | eqtrd 2656 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ ((4 · 𝐾)
− (2 · 𝐾)) =
(2 · 𝐾)) |
| 125 | | 3m1e2 11137 |
. . . . 5
⊢ (3
− 1) = 2 |
| 126 | 125 | a1i 11 |
. . . 4
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (3 − 1) = 2) |
| 127 | 124, 126 | oveq12d 6668 |
. . 3
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((4 · 𝐾)
− (2 · 𝐾)) +
(3 − 1)) = ((2 · 𝐾) + 2)) |
| 128 | 112, 114,
127 | 3eqtrd 2660 |
. 2
⊢ (𝐾 ∈ ℕ0
→ (((((8 · 𝐾) +
7) − 1) / 2) − (⌊‘(((8 · 𝐾) + 7) / 4))) = ((2 · 𝐾) + 2)) |
| 129 | 7, 128 | sylan9eqr 2678 |
1
⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0
∧ 𝑃 = ((8 ·
𝐾) + 7)) → 𝑁 = ((2 · 𝐾) + 2)) |