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Theorem jm2.27a

Description: Lemma for jm2.27 . Reverse direction after existential quantifiers are expanded. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses jm2.27a1 ⊢ φ → A ∈ ℤ ≥ 2
jm2.27a2 ⊢ φ → B ∈ ℕ
jm2.27a3 ⊢ φ → C ∈ ℕ
jm2.27a4 ⊢ φ → D ∈ ℕ 0
jm2.27a5 ⊢ φ → E ∈ ℕ 0
jm2.27a6 ⊢ φ → F ∈ ℕ 0
jm2.27a7 ⊢ φ → G ∈ ℕ 0
jm2.27a8 ⊢ φ → H ∈ ℕ 0
jm2.27a9 ⊢ φ → I ∈ ℕ 0
jm2.27a10 ⊢ φ → J ∈ ℕ 0
jm2.27a11 ⊢ φ → D 2 − A 2 − 1 ⁢ C 2 = 1
jm2.27a12 ⊢ φ → F 2 − A 2 − 1 ⁢ E 2 = 1
jm2.27a13 ⊢ φ → G ∈ ℤ ≥ 2
jm2.27a14 ⊢ φ → I 2 − G 2 − 1 ⁢ H 2 = 1
jm2.27a15 ⊢ φ → E = J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
jm2.27a16 ⊢ φ → F ∥ G − A
jm2.27a17 ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ G − 1
jm2.27a18 ⊢ φ → F ∥ H − C
jm2.27a19 ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ H − B
jm2.27a20 ⊢ φ → B ≤ C
jm2.27a21 ⊢ φ → P ∈ ℤ
jm2.27a22 ⊢ φ → D = A X rm P
jm2.27a23 ⊢ φ → C = A Y rm P
jm2.27a24 ⊢ φ → Q ∈ ℤ
jm2.27a25 ⊢ φ → F = A X rm Q
jm2.27a26 ⊢ φ → E = A Y rm Q
jm2.27a27 ⊢ φ → R ∈ ℤ
jm2.27a28 ⊢ φ → I = G X rm R
jm2.27a29 ⊢ φ → H = G Y rm R
Assertion jm2.27a ⊢ φ → C = A Y rm B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 jm2.27a1 ⊢ φ → A ∈ ℤ ≥ 2
2 jm2.27a2 ⊢ φ → B ∈ ℕ
3 jm2.27a3 ⊢ φ → C ∈ ℕ
4 jm2.27a4 ⊢ φ → D ∈ ℕ 0
5 jm2.27a5 ⊢ φ → E ∈ ℕ 0
6 jm2.27a6 ⊢ φ → F ∈ ℕ 0
7 jm2.27a7 ⊢ φ → G ∈ ℕ 0
8 jm2.27a8 ⊢ φ → H ∈ ℕ 0
9 jm2.27a9 ⊢ φ → I ∈ ℕ 0
10 jm2.27a10 ⊢ φ → J ∈ ℕ 0
11 jm2.27a11 ⊢ φ → D 2 − A 2 − 1 ⁢ C 2 = 1
12 jm2.27a12 ⊢ φ → F 2 − A 2 − 1 ⁢ E 2 = 1
13 jm2.27a13 ⊢ φ → G ∈ ℤ ≥ 2
14 jm2.27a14 ⊢ φ → I 2 − G 2 − 1 ⁢ H 2 = 1
15 jm2.27a15 ⊢ φ → E = J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
16 jm2.27a16 ⊢ φ → F ∥ G − A
17 jm2.27a17 ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ G − 1
18 jm2.27a18 ⊢ φ → F ∥ H − C
19 jm2.27a19 ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ H − B
20 jm2.27a20 ⊢ φ → B ≤ C
21 jm2.27a21 ⊢ φ → P ∈ ℤ
22 jm2.27a22 ⊢ φ → D = A X rm P
23 jm2.27a23 ⊢ φ → C = A Y rm P
24 jm2.27a24 ⊢ φ → Q ∈ ℤ
25 jm2.27a25 ⊢ φ → F = A X rm Q
26 jm2.27a26 ⊢ φ → E = A Y rm Q
27 jm2.27a27 ⊢ φ → R ∈ ℤ
28 jm2.27a28 ⊢ φ → I = G X rm R
29 jm2.27a29 ⊢ φ → H = G Y rm R
30 2z ⊢ 2 ∈ ℤ
31 3 nnzd ⊢ φ → C ∈ ℤ
32 zmulcl ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ C ∈ ℤ → 2 ⁢ C ∈ ℤ
33 30 31 32 sylancr ⊢ φ → 2 ⁢ C ∈ ℤ
34 2 nnzd ⊢ φ → B ∈ ℤ
35 8 nn0zd ⊢ φ → H ∈ ℤ
36 congsym ⊢ 2 ⁢ C ∈ ℤ ∧ H ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C ∥ H − B → 2 ⁢ C ∥ B − H
37 33 35 34 19 36 syl22anc ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ B − H
38 7 nn0zd ⊢ φ → G ∈ ℤ
39 peano2zm ⊢ G ∈ ℤ → G − 1 ∈ ℤ
40 38 39 syl ⊢ φ → G − 1 ∈ ℤ
41 35 27 zsubcld ⊢ φ → H − R ∈ ℤ
42 8 nn0ge0d ⊢ φ → 0 ≤ H
43 rmy0 ⊢ G ∈ ℤ ≥ 2 → G Y rm 0 = 0
44 13 43 syl ⊢ φ → G Y rm 0 = 0
45 29 eqcomd ⊢ φ → G Y rm R = H
46 42 44 45 3brtr4d ⊢ φ → G Y rm 0 ≤ G Y rm R
47 0zd ⊢ φ → 0 ∈ ℤ
48 lermy ⊢ G ∈ ℤ ≥ 2 ∧ 0 ∈ ℤ ∧ R ∈ ℤ → 0 ≤ R ↔ G Y rm 0 ≤ G Y rm R
49 13 47 27 48 syl3anc ⊢ φ → 0 ≤ R ↔ G Y rm 0 ≤ G Y rm R
50 46 49 mpbird ⊢ φ → 0 ≤ R
51 elnn0z ⊢ R ∈ ℕ 0 ↔ R ∈ ℤ ∧ 0 ≤ R
52 27 50 51 sylanbrc ⊢ φ → R ∈ ℕ 0
53 jm2.16nn0 ⊢ G ∈ ℤ ≥ 2 ∧ R ∈ ℕ 0 → G − 1 ∥ G Y rm R − R
54 13 52 53 syl2anc ⊢ φ → G − 1 ∥ G Y rm R − R
55 29 oveq1d ⊢ φ → H − R = G Y rm R − R
56 54 55 breqtrrd ⊢ φ → G − 1 ∥ H − R
57 33 40 41 17 56 dvdstrd ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ H − R
58 congtr ⊢ 2 ⁢ C ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ H ∈ ℤ ∧ R ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C ∥ B − H ∧ 2 ⁢ C ∥ H − R → 2 ⁢ C ∥ B − R
59 33 34 35 27 37 57 58 syl222anc ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ B − R
60 59 orcd ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ B − R ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − R
61 zmulcl ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ Q ∈ ℤ → 2 ⁢ Q ∈ ℤ
62 30 24 61 sylancr ⊢ φ → 2 ⁢ Q ∈ ℤ
63 zsqcl ⊢ C ∈ ℤ → C 2 ∈ ℤ
64 31 63 syl ⊢ φ → C 2 ∈ ℤ
65 dvdsmul2 ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ C 2 ∈ ℤ → C 2 ∥ 2 ⁢ C 2
66 30 64 65 sylancr ⊢ φ → C 2 ∥ 2 ⁢ C 2
67 10 nn0zd ⊢ φ → J ∈ ℤ
68 67 peano2zd ⊢ φ → J + 1 ∈ ℤ
69 zmulcl ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ C 2 ∈ ℤ → 2 ⁢ C 2 ∈ ℤ
70 30 64 69 sylancr ⊢ φ → 2 ⁢ C 2 ∈ ℤ
71 dvdsmultr2 ⊢ C 2 ∈ ℤ ∧ J + 1 ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C 2 ∈ ℤ → C 2 ∥ 2 ⁢ C 2 → C 2 ∥ J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
72 64 68 70 71 syl3anc ⊢ φ → C 2 ∥ 2 ⁢ C 2 → C 2 ∥ J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
73 66 72 mpd ⊢ φ → C 2 ∥ J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
74 23 oveq1d ⊢ φ → C 2 = A Y rm P 2
75 15 26 eqtr3d ⊢ φ → J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2 = A Y rm Q
76 73 74 75 3brtr3d ⊢ φ → A Y rm P 2 ∥ A Y rm Q
77 68 zred ⊢ φ → J + 1 ∈ ℝ
78 70 zred ⊢ φ → 2 ⁢ C 2 ∈ ℝ
79 nn0p1nn ⊢ J ∈ ℕ 0 → J + 1 ∈ ℕ
80 10 79 syl ⊢ φ → J + 1 ∈ ℕ
81 80 nngt0d ⊢ φ → 0 < J + 1
82 2nn ⊢ 2 ∈ ℕ
83 3 nnsqcld ⊢ φ → C 2 ∈ ℕ
84 nnmulcl ⊢ 2 ∈ ℕ ∧ C 2 ∈ ℕ → 2 ⁢ C 2 ∈ ℕ
85 82 83 84 sylancr ⊢ φ → 2 ⁢ C 2 ∈ ℕ
86 85 nngt0d ⊢ φ → 0 < 2 ⁢ C 2
87 77 78 81 86 mulgt0d ⊢ φ → 0 < J + 1 ⁢ 2 ⁢ C 2
88 87 15 breqtrrd ⊢ φ → 0 < E
89 rmy0 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A Y rm 0 = 0
90 1 89 syl ⊢ φ → A Y rm 0 = 0
91 26 eqcomd ⊢ φ → A Y rm Q = E
92 88 90 91 3brtr4d ⊢ φ → A Y rm 0 < A Y rm Q
93 ltrmy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ 0 ∈ ℤ ∧ Q ∈ ℤ → 0 < Q ↔ A Y rm 0 < A Y rm Q
94 1 47 24 93 syl3anc ⊢ φ → 0 < Q ↔ A Y rm 0 < A Y rm Q
95 92 94 mpbird ⊢ φ → 0 < Q
96 elnnz ⊢ Q ∈ ℕ ↔ Q ∈ ℤ ∧ 0 < Q
97 24 95 96 sylanbrc ⊢ φ → Q ∈ ℕ
98 3 nngt0d ⊢ φ → 0 < C
99 23 eqcomd ⊢ φ → A Y rm P = C
100 98 90 99 3brtr4d ⊢ φ → A Y rm 0 < A Y rm P
101 ltrmy ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ 0 ∈ ℤ ∧ P ∈ ℤ → 0 < P ↔ A Y rm 0 < A Y rm P
102 1 47 21 101 syl3anc ⊢ φ → 0 < P ↔ A Y rm 0 < A Y rm P
103 100 102 mpbird ⊢ φ → 0 < P
104 elnnz ⊢ P ∈ ℕ ↔ P ∈ ℤ ∧ 0 < P
105 21 103 104 sylanbrc ⊢ φ → P ∈ ℕ
106 jm2.20nn ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ Q ∈ ℕ ∧ P ∈ ℕ → A Y rm P 2 ∥ A Y rm Q ↔ P ⁢ A Y rm P ∥ Q
107 1 97 105 106 syl3anc ⊢ φ → A Y rm P 2 ∥ A Y rm Q ↔ P ⁢ A Y rm P ∥ Q
108 76 107 mpbid ⊢ φ → P ⁢ A Y rm P ∥ Q
109 23 31 eqeltrrd ⊢ φ → A Y rm P ∈ ℤ
110 muldvds2 ⊢ P ∈ ℤ ∧ A Y rm P ∈ ℤ ∧ Q ∈ ℤ → P ⁢ A Y rm P ∥ Q → A Y rm P ∥ Q
111 21 109 24 110 syl3anc ⊢ φ → P ⁢ A Y rm P ∥ Q → A Y rm P ∥ Q
112 108 111 mpd ⊢ φ → A Y rm P ∥ Q
113 23 112 eqbrtrd ⊢ φ → C ∥ Q
114 30 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℤ
115 dvdscmul ⊢ C ∈ ℤ ∧ Q ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ → C ∥ Q → 2 ⁢ C ∥ 2 ⁢ Q
116 31 24 114 115 syl3anc ⊢ φ → C ∥ Q → 2 ⁢ C ∥ 2 ⁢ Q
117 113 116 mpd ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ 2 ⁢ Q
118 6 nn0zd ⊢ φ → F ∈ ℤ
119 25 118 eqeltrrd ⊢ φ → A X rm Q ∈ ℤ
120 frmy ⊢ Y rm : ℤ ≥ 2 × ℤ ⟶ ℤ
121 120 fovcl ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ R ∈ ℤ → A Y rm R ∈ ℤ
122 1 27 121 syl2anc ⊢ φ → A Y rm R ∈ ℤ
123 29 35 eqeltrrd ⊢ φ → G Y rm R ∈ ℤ
124 eluzelz ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 → A ∈ ℤ
125 1 124 syl ⊢ φ → A ∈ ℤ
126 125 38 zsubcld ⊢ φ → A − G ∈ ℤ
127 122 123 zsubcld ⊢ φ → A Y rm R − G Y rm R ∈ ℤ
128 congsym ⊢ F ∈ ℤ ∧ G ∈ ℤ ∧ A ∈ ℤ ∧ F ∥ G − A → F ∥ A − G
129 118 38 125 16 128 syl22anc ⊢ φ → F ∥ A − G
130 25 129 eqbrtrrd ⊢ φ → A X rm Q ∥ A − G
131 jm2.15nn0 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ G ∈ ℤ ≥ 2 ∧ R ∈ ℕ 0 → A − G ∥ A Y rm R − G Y rm R
132 1 13 52 131 syl3anc ⊢ φ → A − G ∥ A Y rm R − G Y rm R
133 119 126 127 130 132 dvdstrd ⊢ φ → A X rm Q ∥ A Y rm R − G Y rm R
134 29 23 oveq12d ⊢ φ → H − C = G Y rm R − A Y rm P
135 18 25 134 3brtr3d ⊢ φ → A X rm Q ∥ G Y rm R − A Y rm P
136 congtr ⊢ A X rm Q ∈ ℤ ∧ A Y rm R ∈ ℤ ∧ G Y rm R ∈ ℤ ∧ A Y rm P ∈ ℤ ∧ A X rm Q ∥ A Y rm R − G Y rm R ∧ A X rm Q ∥ G Y rm R − A Y rm P → A X rm Q ∥ A Y rm R − A Y rm P
137 119 122 123 109 133 135 136 syl222anc ⊢ φ → A X rm Q ∥ A Y rm R − A Y rm P
138 137 orcd ⊢ φ → A X rm Q ∥ A Y rm R − A Y rm P ∨ A X rm Q ∥ A Y rm R − − A Y rm P
139 jm2.26 ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ Q ∈ ℕ ∧ R ∈ ℤ ∧ P ∈ ℤ → A X rm Q ∥ A Y rm R − A Y rm P ∨ A X rm Q ∥ A Y rm R − − A Y rm P ↔ 2 ⁢ Q ∥ R − P ∨ 2 ⁢ Q ∥ R − − P
140 1 97 27 21 139 syl22anc ⊢ φ → A X rm Q ∥ A Y rm R − A Y rm P ∨ A X rm Q ∥ A Y rm R − − A Y rm P ↔ 2 ⁢ Q ∥ R − P ∨ 2 ⁢ Q ∥ R − − P
141 138 140 mpbid ⊢ φ → 2 ⁢ Q ∥ R − P ∨ 2 ⁢ Q ∥ R − − P
142 dvdsacongtr ⊢ 2 ⁢ Q ∈ ℤ ∧ R ∈ ℤ ∧ P ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C ∥ 2 ⁢ Q ∧ 2 ⁢ Q ∥ R − P ∨ 2 ⁢ Q ∥ R − − P → 2 ⁢ C ∥ R − P ∨ 2 ⁢ C ∥ R − − P
143 62 27 21 33 117 141 142 syl222anc ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ R − P ∨ 2 ⁢ C ∥ R − − P
144 acongtr ⊢ 2 ⁢ C ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ R ∈ ℤ ∧ P ∈ ℤ ∧ 2 ⁢ C ∥ B − R ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − R ∧ 2 ⁢ C ∥ R − P ∨ 2 ⁢ C ∥ R − − P → 2 ⁢ C ∥ B − P ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − P
145 33 34 27 21 60 143 144 syl222anc ⊢ φ → 2 ⁢ C ∥ B − P ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − P
146 2 nnnn0d ⊢ φ → B ∈ ℕ 0
147 3 nnnn0d ⊢ φ → C ∈ ℕ 0
148 elfz2nn0 ⊢ B ∈ 0 … C ↔ B ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ B ≤ C
149 146 147 20 148 syl3anbrc ⊢ φ → B ∈ 0 … C
150 105 nnnn0d ⊢ φ → P ∈ ℕ 0
151 rmygeid ⊢ A ∈ ℤ ≥ 2 ∧ P ∈ ℕ 0 → P ≤ A Y rm P
152 1 150 151 syl2anc ⊢ φ → P ≤ A Y rm P
153 152 23 breqtrrd ⊢ φ → P ≤ C
154 elfz2nn0 ⊢ P ∈ 0 … C ↔ P ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ P ≤ C
155 150 147 153 154 syl3anbrc ⊢ φ → P ∈ 0 … C
156 acongeq ⊢ C ∈ ℕ ∧ B ∈ 0 … C ∧ P ∈ 0 … C → B = P ↔ 2 ⁢ C ∥ B − P ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − P
157 3 149 155 156 syl3anc ⊢ φ → B = P ↔ 2 ⁢ C ∥ B − P ∨ 2 ⁢ C ∥ B − − P
158 145 157 mpbird ⊢ φ → B = P
159 158 oveq2d ⊢ φ → A Y rm B = A Y rm P
160 23 159 eqtr4d ⊢ φ → C = A Y rm B