Database
SUPPLEMENTARY MATERIAL (USERS' MATHBOXES)
Mathbox for Alexander van der Vekens
Number theory (extension)
Fermat numbers
fmtnorec2lem
Next ⟩
fmtnorec2
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
Theorem
fmtnorec2lem
Description:
Lemma for
fmtnorec2
(induction step).
(Contributed by
AV
, 29-Jul-2021)
Ref
Expression
Assertion
fmtnorec2lem
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
peano2nn0
⊢
y
∈
ℕ
0
→
y
+
1
∈
ℕ
0
2
peano2nn0
⊢
y
+
1
∈
ℕ
0
→
y
+
1
+
1
∈
ℕ
0
3
fmtno
⊢
y
+
1
+
1
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
2
2
y
+
1
+
1
+
1
4
1
2
3
3syl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
2
2
y
+
1
+
1
+
1
5
2cnd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
∈
ℂ
6
5
1
expp1d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
y
+
1
+
1
=
2
y
+
1
⋅
2
7
6
oveq2d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
+
1
=
2
2
y
+
1
⋅
2
8
2nn0
⊢
2
∈
ℕ
0
9
8
a1i
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
∈
ℕ
0
10
9
1
nn0expcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
y
+
1
∈
ℕ
0
11
9
10
nn0expcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
∈
ℕ
0
12
11
nn0cnd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
∈
ℂ
13
12
sqvald
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
2
=
2
2
y
+
1
2
2
y
+
1
14
5
9
10
expmuld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
⋅
2
=
2
2
y
+
1
2
15
fmtnom1nn
⊢
y
+
1
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
1
=
2
2
y
+
1
16
1
15
syl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
1
=
2
2
y
+
1
17
16
16
oveq12d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
2
2
y
+
1
2
2
y
+
1
18
13
14
17
3eqtr4d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
⋅
2
=
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
19
7
18
eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
20
19
oveq1d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
2
2
y
+
1
+
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
21
4
20
eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
22
21
adantr
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
23
oveq1
⊢
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
24
23
oveq1d
⊢
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
25
24
oveq1d
⊢
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
26
25
adantl
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
−
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
27
fzfid
⊢
y
∈
ℕ
0
→
0
…
y
∈
Fin
28
elfznn0
⊢
n
∈
0
…
y
→
n
∈
ℕ
0
29
fmtnonn
⊢
n
∈
ℕ
0
→
FermatNo
n
∈
ℕ
30
29
nncnd
⊢
n
∈
ℕ
0
→
FermatNo
n
∈
ℂ
31
28
30
syl
⊢
n
∈
0
…
y
→
FermatNo
n
∈
ℂ
32
31
adantl
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
n
∈
0
…
y
→
FermatNo
n
∈
ℂ
33
27
32
fprodcl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
∈
ℂ
34
1cnd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
1
∈
ℂ
35
33
5
34
addsubassd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
36
2m1e1
⊢
2
−
1
=
1
37
36
oveq2i
⊢
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
1
38
35
37
eqtrdi
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
1
39
38
oveq1d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
1
FermatNo
y
+
1
−
1
40
fmtnonn
⊢
y
+
1
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
∈
ℕ
41
1
40
syl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
∈
ℕ
42
41
nncnd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
∈
ℂ
43
42
34
subcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
1
∈
ℂ
44
33
42
muls1d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
45
43
mullidd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
FermatNo
y
+
1
−
1
46
44
45
oveq12d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
1
47
33
43
34
46
joinlmuladdmuld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
1
48
39
47
eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
1
49
48
adantr
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
1
50
49
oveq1d
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
51
eqcom
⊢
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
↔
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
=
FermatNo
y
+
1
52
42
5
33
subadd2d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
↔
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
=
FermatNo
y
+
1
53
51
52
bitr4id
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
↔
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
54
oveq2
⊢
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
=
FermatNo
y
+
1
−
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
55
54
oveq1d
⊢
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
=
FermatNo
y
+
1
−
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
-
1
56
55
oveq1d
⊢
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
=
FermatNo
y
+
1
−
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
57
56
eqcoms
⊢
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
58
33
42
mulcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
∈
ℂ
59
42
5
subcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
2
∈
ℂ
60
58
59
subcld
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
∈
ℂ
61
60
43
34
addassd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
62
elnn0uz
⊢
y
∈
ℕ
0
↔
y
∈
ℤ
≥
0
63
62
biimpi
⊢
y
∈
ℕ
0
→
y
∈
ℤ
≥
0
64
elfznn0
⊢
n
∈
0
…
y
+
1
→
n
∈
ℕ
0
65
64
30
syl
⊢
n
∈
0
…
y
+
1
→
FermatNo
n
∈
ℂ
66
65
adantl
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
n
∈
0
…
y
+
1
→
FermatNo
n
∈
ℂ
67
fveq2
⊢
n
=
y
+
1
→
FermatNo
n
=
FermatNo
y
+
1
68
63
66
67
fprodp1
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
69
68
eqcomd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
70
69
oveq1d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
−
FermatNo
y
+
1
−
2
71
npcan1
⊢
FermatNo
y
+
1
∈
ℂ
→
FermatNo
y
+
1
-
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
72
42
71
syl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
-
1
+
1
=
FermatNo
y
+
1
73
70
72
oveq12d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
-
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
74
fzfid
⊢
y
∈
ℕ
0
→
0
…
y
+
1
∈
Fin
75
74
66
fprodcl
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
∈
ℂ
76
75
59
42
subadd23d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
-
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
FermatNo
y
+
1
−
2
77
73
76
eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
FermatNo
y
+
1
−
2
78
42
5
nncand
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
=
2
79
78
oveq2d
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
-
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
80
61
77
79
3eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
FermatNo
y
+
1
−
2
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
81
57
80
sylan9eqr
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
82
81
ex
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
−
2
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
83
53
82
sylbid
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
84
83
imp
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
FermatNo
y
+
1
−
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
85
50
84
eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
-
1
FermatNo
y
+
1
−
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
86
22
26
85
3eqtrd
⊢
y
∈
ℕ
0
∧
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2
87
86
ex
⊢
y
∈
ℕ
0
→
FermatNo
y
+
1
=
∏
n
=
0
y
FermatNo
n
+
2
→
FermatNo
y
+
1
+
1
=
∏
n
=
0
y
+
1
FermatNo
n
+
2