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Theorem jm2.27c

Description: Lemma for jm2.27 . Forward direction with substitutions. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Oct-2014)

Ref Expression
Hypotheses jm2.27a1 φ A 2
jm2.27a2 φ B
jm2.27a3 φ C
jm2.27c4 φ C = A Y rm B
jm2.27c5 D = A X rm B
jm2.27c6 Q = B A Y rm B
jm2.27c7 E = A Y rm 2 Q
jm2.27c8 F = A X rm 2 Q
jm2.27c9 G = A + F 2 F 2 A
jm2.27c10 H = G Y rm B
jm2.27c11 I = G X rm B
jm2.27c12 J = E 2 C 2 1
Assertion jm2.27c φ D 0 E 0 F 0 G 0 H 0 I 0 J 0 D 2 A 2 1 C 2 = 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 G 2 I 2 G 2 1 H 2 = 1 E = J + 1 2 C 2 F G A 2 C G 1 F H C 2 C H B B C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 jm2.27a1 φ A 2
2 jm2.27a2 φ B
3 jm2.27a3 φ C
4 jm2.27c4 φ C = A Y rm B
5 jm2.27c5 D = A X rm B
6 jm2.27c6 Q = B A Y rm B
7 jm2.27c7 E = A Y rm 2 Q
8 jm2.27c8 F = A X rm 2 Q
9 jm2.27c9 G = A + F 2 F 2 A
10 jm2.27c10 H = G Y rm B
11 jm2.27c11 I = G X rm B
12 jm2.27c12 J = E 2 C 2 1
13 2 nnzd φ B
14 frmx X rm : 2 × 0
15 14 fovcl A 2 B A X rm B 0
16 1 13 15 syl2anc φ A X rm B 0
17 5 16 eqeltrid φ D 0
18 2z 2
19 3 nnzd φ C
20 4 19 eqeltrrd φ A Y rm B
21 13 20 zmulcld φ B A Y rm B
22 6 21 eqeltrid φ Q
23 zmulcl 2 Q 2 Q
24 18 22 23 sylancr φ 2 Q
25 frmy Y rm : 2 ×
26 25 fovcl A 2 2 Q A Y rm 2 Q
27 1 24 26 syl2anc φ A Y rm 2 Q
28 rmy0 A 2 A Y rm 0 = 0
29 1 28 syl φ A Y rm 0 = 0
30 2nn 2
31 4 3 eqeltrrd φ A Y rm B
32 2 31 nnmulcld φ B A Y rm B
33 6 32 eqeltrid φ Q
34 nnmulcl 2 Q 2 Q
35 30 33 34 sylancr φ 2 Q
36 35 nnnn0d φ 2 Q 0
37 36 nn0ge0d φ 0 2 Q
38 0zd φ 0
39 lermy A 2 0 2 Q 0 2 Q A Y rm 0 A Y rm 2 Q
40 1 38 24 39 syl3anc φ 0 2 Q A Y rm 0 A Y rm 2 Q
41 37 40 mpbid φ A Y rm 0 A Y rm 2 Q
42 29 41 eqbrtrrd φ 0 A Y rm 2 Q
43 elnn0z A Y rm 2 Q 0 A Y rm 2 Q 0 A Y rm 2 Q
44 27 42 43 sylanbrc φ A Y rm 2 Q 0
45 7 44 eqeltrid φ E 0
46 14 fovcl A 2 2 Q A X rm 2 Q 0
47 1 24 46 syl2anc φ A X rm 2 Q 0
48 8 47 eqeltrid φ F 0
49 17 45 48 3jca φ D 0 E 0 F 0
50 2nn0 2 0
51 48 nn0cnd φ F
52 51 sqvald φ F 2 = F F
53 48 48 nn0mulcld φ F F 0
54 52 53 eqeltrd φ F 2 0
55 eluz2nn A 2 A
56 1 55 syl φ A
57 56 nnnn0d φ A 0
58 57 nn0red φ A
59 48 nn0red φ F
60 59 59 remulcld φ F F
61 rmx1 A 2 A X rm 1 = A
62 1 61 syl φ A X rm 1 = A
63 35 nnge1d φ 1 2 Q
64 1nn0 1 0
65 64 a1i φ 1 0
66 lermxnn0 A 2 1 0 2 Q 0 1 2 Q A X rm 1 A X rm 2 Q
67 1 65 36 66 syl3anc φ 1 2 Q A X rm 1 A X rm 2 Q
68 63 67 mpbid φ A X rm 1 A X rm 2 Q
69 62 68 eqbrtrrd φ A A X rm 2 Q
70 69 8 breqtrrdi φ A F
71 48 nn0ge0d φ 0 F
72 rmxnn A 2 2 Q A X rm 2 Q
73 1 24 72 syl2anc φ A X rm 2 Q
74 8 73 eqeltrid φ F
75 74 nnge1d φ 1 F
76 59 59 71 75 lemulge12d φ F F F
77 58 59 60 70 76 letrd φ A F F
78 77 52 breqtrrd φ A F 2
79 nn0sub A 0 F 2 0 A F 2 F 2 A 0
80 57 54 79 syl2anc φ A F 2 F 2 A 0
81 78 80 mpbid φ F 2 A 0
82 54 81 nn0mulcld φ F 2 F 2 A 0
83 uzaddcl A 2 F 2 F 2 A 0 A + F 2 F 2 A 2
84 1 82 83 syl2anc φ A + F 2 F 2 A 2
85 9 84 eqeltrid φ G 2
86 eluznn0 2 0 G 2 G 0
87 50 85 86 sylancr φ G 0
88 25 fovcl G 2 B G Y rm B
89 85 13 88 syl2anc φ G Y rm B
90 rmy0 G 2 G Y rm 0 = 0
91 85 90 syl φ G Y rm 0 = 0
92 2 nnnn0d φ B 0
93 92 nn0ge0d φ 0 B
94 lermy G 2 0 B 0 B G Y rm 0 G Y rm B
95 85 38 13 94 syl3anc φ 0 B G Y rm 0 G Y rm B
96 93 95 mpbid φ G Y rm 0 G Y rm B
97 91 96 eqbrtrrd φ 0 G Y rm B
98 elnn0z G Y rm B 0 G Y rm B 0 G Y rm B
99 89 97 98 sylanbrc φ G Y rm B 0
100 10 99 eqeltrid φ H 0
101 14 fovcl G 2 B G X rm B 0
102 85 13 101 syl2anc φ G X rm B 0
103 11 102 eqeltrid φ I 0
104 87 100 103 3jca φ G 0 H 0 I 0
105 zsqcl A Y rm B A Y rm B 2
106 20 105 syl φ A Y rm B 2
107 zmulcl 2 A Y rm B 2 2 A Y rm B 2
108 18 106 107 sylancr φ 2 A Y rm B 2
109 25 fovcl A 2 Q A Y rm Q
110 1 22 109 syl2anc φ A Y rm Q
111 zmulcl 2 A Y rm Q 2 A Y rm Q
112 18 110 111 sylancr φ 2 A Y rm Q
113 iddvds B A Y rm B B A Y rm B B A Y rm B
114 21 113 syl φ B A Y rm B B A Y rm B
115 114 6 breqtrrdi φ B A Y rm B Q
116 jm2.20nn A 2 Q B A Y rm B 2 A Y rm Q B A Y rm B Q
117 1 33 2 116 syl3anc φ A Y rm B 2 A Y rm Q B A Y rm B Q
118 115 117 mpbird φ A Y rm B 2 A Y rm Q
119 18 a1i φ 2
120 dvdscmul A Y rm B 2 A Y rm Q 2 A Y rm B 2 A Y rm Q 2 A Y rm B 2 2 A Y rm Q
121 106 110 119 120 syl3anc φ A Y rm B 2 A Y rm Q 2 A Y rm B 2 2 A Y rm Q
122 118 121 mpd φ 2 A Y rm B 2 2 A Y rm Q
123 14 fovcl A 2 Q A X rm Q 0
124 1 22 123 syl2anc φ A X rm Q 0
125 124 nn0zd φ A X rm Q
126 dvdsmul1 2 A Y rm Q A X rm Q 2 A Y rm Q 2 A Y rm Q A X rm Q
127 112 125 126 syl2anc φ 2 A Y rm Q 2 A Y rm Q A X rm Q
128 rmydbl A 2 Q A Y rm 2 Q = 2 A X rm Q A Y rm Q
129 1 22 128 syl2anc φ A Y rm 2 Q = 2 A X rm Q A Y rm Q
130 2cnd φ 2
131 124 nn0cnd φ A X rm Q
132 110 zcnd φ A Y rm Q
133 130 131 132 mul32d φ 2 A X rm Q A Y rm Q = 2 A Y rm Q A X rm Q
134 129 133 eqtrd φ A Y rm 2 Q = 2 A Y rm Q A X rm Q
135 127 134 breqtrrd φ 2 A Y rm Q A Y rm 2 Q
136 108 112 27 122 135 dvdstrd φ 2 A Y rm B 2 A Y rm 2 Q
137 4 oveq1d φ C 2 = A Y rm B 2
138 137 oveq2d φ 2 C 2 = 2 A Y rm B 2
139 7 a1i φ E = A Y rm 2 Q
140 136 138 139 3brtr4d φ 2 C 2 E
141 7 27 eqeltrid φ E
142 35 nngt0d φ 0 < 2 Q
143 ltrmy A 2 0 2 Q 0 < 2 Q A Y rm 0 < A Y rm 2 Q
144 1 38 24 143 syl3anc φ 0 < 2 Q A Y rm 0 < A Y rm 2 Q
145 142 144 mpbid φ A Y rm 0 < A Y rm 2 Q
146 29 eqcomd φ 0 = A Y rm 0
147 145 146 139 3brtr4d φ 0 < E
148 elnnz E E 0 < E
149 141 147 148 sylanbrc φ E
150 3 nnsqcld φ C 2
151 nnmulcl 2 C 2 2 C 2
152 30 150 151 sylancr φ 2 C 2
153 nndivdvds E 2 C 2 2 C 2 E E 2 C 2
154 149 152 153 syl2anc φ 2 C 2 E E 2 C 2
155 140 154 mpbid φ E 2 C 2
156 nnm1nn0 E 2 C 2 E 2 C 2 1 0
157 155 156 syl φ E 2 C 2 1 0
158 12 157 eqeltrid φ J 0
159 5 oveq1i D 2 = A X rm B 2
160 159 a1i φ D 2 = A X rm B 2
161 137 oveq2d φ A 2 1 C 2 = A 2 1 A Y rm B 2
162 160 161 oveq12d φ D 2 A 2 1 C 2 = A X rm B 2 A 2 1 A Y rm B 2
163 rmxynorm A 2 B A X rm B 2 A 2 1 A Y rm B 2 = 1
164 1 13 163 syl2anc φ A X rm B 2 A 2 1 A Y rm B 2 = 1
165 162 164 eqtrd φ D 2 A 2 1 C 2 = 1
166 8 oveq1i F 2 = A X rm 2 Q 2
167 7 oveq1i E 2 = A Y rm 2 Q 2
168 167 oveq2i A 2 1 E 2 = A 2 1 A Y rm 2 Q 2
169 166 168 oveq12i F 2 A 2 1 E 2 = A X rm 2 Q 2 A 2 1 A Y rm 2 Q 2
170 rmxynorm A 2 2 Q A X rm 2 Q 2 A 2 1 A Y rm 2 Q 2 = 1
171 1 24 170 syl2anc φ A X rm 2 Q 2 A 2 1 A Y rm 2 Q 2 = 1
172 169 171 eqtrid φ F 2 A 2 1 E 2 = 1
173 165 172 85 3jca φ D 2 A 2 1 C 2 = 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 G 2
174 11 oveq1i I 2 = G X rm B 2
175 10 oveq1i H 2 = G Y rm B 2
176 175 oveq2i G 2 1 H 2 = G 2 1 G Y rm B 2
177 174 176 oveq12i I 2 G 2 1 H 2 = G X rm B 2 G 2 1 G Y rm B 2
178 rmxynorm G 2 B G X rm B 2 G 2 1 G Y rm B 2 = 1
179 85 13 178 syl2anc φ G X rm B 2 G 2 1 G Y rm B 2 = 1
180 177 179 eqtrid φ I 2 G 2 1 H 2 = 1
181 12 a1i φ J = E 2 C 2 1
182 181 oveq1d φ J + 1 = E 2 C 2 - 1 + 1
183 141 zcnd φ E
184 152 nncnd φ 2 C 2
185 152 nnne0d φ 2 C 2 0
186 183 184 185 divcld φ E 2 C 2
187 ax-1cn 1
188 npcan E 2 C 2 1 E 2 C 2 - 1 + 1 = E 2 C 2
189 186 187 188 sylancl φ E 2 C 2 - 1 + 1 = E 2 C 2
190 182 189 eqtrd φ J + 1 = E 2 C 2
191 190 oveq1d φ J + 1 2 C 2 = E 2 C 2 2 C 2
192 183 184 185 divcan1d φ E 2 C 2 2 C 2 = E
193 191 192 eqtr2d φ E = J + 1 2 C 2
194 48 nn0zd φ F
195 81 nn0zd φ F 2 A
196 194 195 zmulcld φ F F 2 A
197 dvdsmul1 F F F 2 A F F F F 2 A
198 194 196 197 syl2anc φ F F F F 2 A
199 9 oveq1i G A = A + F 2 F 2 A - A
200 57 nn0cnd φ A
201 82 nn0cnd φ F 2 F 2 A
202 200 201 pncan2d φ A + F 2 F 2 A - A = F 2 F 2 A
203 52 oveq1d φ F 2 F 2 A = F F F 2 A
204 81 nn0cnd φ F 2 A
205 51 51 204 mulassd φ F F F 2 A = F F F 2 A
206 202 203 205 3eqtrd φ A + F 2 F 2 A - A = F F F 2 A
207 199 206 eqtrid φ G A = F F F 2 A
208 198 207 breqtrrd φ F G A
209 180 193 208 3jca φ I 2 G 2 1 H 2 = 1 E = J + 1 2 C 2 F G A
210 zmulcl 2 C 2 C
211 18 19 210 sylancr φ 2 C
212 eluzelz A 2 A
213 1 212 syl φ A
214 82 nn0zd φ F 2 F 2 A
215 1z 1
216 zsubcl 1 A 1 A
217 215 213 216 sylancr φ 1 A
218 zmulcl 1 1 A 1 1 A
219 215 217 218 sylancr φ 1 1 A
220 congid 2 C A 2 C A A
221 211 213 220 syl2anc φ 2 C A A
222 54 nn0zd φ F 2
223 215 a1i φ 1
224 3 nncnd φ C
225 130 224 224 mulassd φ 2 C C = 2 C C
226 224 sqvald φ C 2 = C C
227 226 oveq2d φ 2 C 2 = 2 C C
228 225 227 eqtr4d φ 2 C C = 2 C 2
229 228 140 eqbrtrd φ 2 C C E
230 muldvds1 2 C C E 2 C C E 2 C E
231 211 19 141 230 syl3anc φ 2 C C E 2 C E
232 229 231 mpd φ 2 C E
233 zsqcl A A 2
234 213 233 syl φ A 2
235 peano2zm A 2 A 2 1
236 234 235 syl φ A 2 1
237 236 141 zmulcld φ A 2 1 E
238 dvdsmultr2 2 C A 2 1 E E 2 C E 2 C A 2 1 E E
239 211 237 141 238 syl3anc φ 2 C E 2 C A 2 1 E E
240 232 239 mpd φ 2 C A 2 1 E E
241 183 sqvald φ E 2 = E E
242 241 oveq2d φ A 2 1 E 2 = A 2 1 E E
243 200 sqcld φ A 2
244 subcl A 2 1 A 2 1
245 243 187 244 sylancl φ A 2 1
246 245 183 183 mulassd φ A 2 1 E E = A 2 1 E E
247 242 246 eqtr4d φ A 2 1 E 2 = A 2 1 E E
248 240 247 breqtrrd φ 2 C A 2 1 E 2
249 51 sqcld φ F 2
250 183 sqcld φ E 2
251 245 250 mulcld φ A 2 1 E 2
252 187 a1i φ 1
253 subsub23 F 2 A 2 1 E 2 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 F 2 1 = A 2 1 E 2
254 249 251 252 253 syl3anc φ F 2 A 2 1 E 2 = 1 F 2 1 = A 2 1 E 2
255 172 254 mpbid φ F 2 1 = A 2 1 E 2
256 248 255 breqtrrd φ 2 C F 2 1
257 congsub 2 C F 2 1 A A 2 C F 2 1 2 C A A 2 C F 2 - A - 1 A
258 211 222 223 213 213 256 221 257 syl322anc φ 2 C F 2 - A - 1 A
259 congmul 2 C F 2 1 F 2 A 1 A 2 C F 2 1 2 C F 2 - A - 1 A 2 C F 2 F 2 A 1 1 A
260 211 222 223 195 217 256 258 259 syl322anc φ 2 C F 2 F 2 A 1 1 A
261 congadd 2 C A A F 2 F 2 A 1 1 A 2 C A A 2 C F 2 F 2 A 1 1 A 2 C A + F 2 F 2 A - A + 1 1 A
262 211 213 213 214 219 221 260 261 syl322anc φ 2 C A + F 2 F 2 A - A + 1 1 A
263 9 a1i φ G = A + F 2 F 2 A
264 217 zcnd φ 1 A
265 264 mulid2d φ 1 1 A = 1 A
266 265 oveq2d φ A + 1 1 A = A + 1 - A
267 pncan3 A 1 A + 1 - A = 1
268 200 187 267 sylancl φ A + 1 - A = 1
269 266 268 eqtr2d φ 1 = A + 1 1 A
270 263 269 oveq12d φ G 1 = A + F 2 F 2 A - A + 1 1 A
271 262 270 breqtrrd φ 2 C G 1
272 eluzelz G 2 G
273 85 272 syl φ G
274 273 213 zsubcld φ G A
275 10 89 eqeltrid φ H
276 275 19 zsubcld φ H C
277 jm2.15nn0 G 2 A 2 B 0 G A G Y rm B A Y rm B
278 85 1 92 277 syl3anc φ G A G Y rm B A Y rm B
279 10 a1i φ H = G Y rm B
280 279 4 oveq12d φ H C = G Y rm B A Y rm B
281 278 280 breqtrrd φ G A H C
282 194 274 276 208 281 dvdstrd φ F H C
283 peano2zm G G 1
284 273 283 syl φ G 1
285 275 13 zsubcld φ H B
286 jm2.16nn0 G 2 B 0 G 1 G Y rm B B
287 85 92 286 syl2anc φ G 1 G Y rm B B
288 10 oveq1i H B = G Y rm B B
289 287 288 breqtrrdi φ G 1 H B
290 211 284 285 271 289 dvdstrd φ 2 C H B
291 rmygeid A 2 B 0 B A Y rm B
292 1 92 291 syl2anc φ B A Y rm B
293 292 4 breqtrrd φ B C
294 290 293 jca φ 2 C H B B C
295 271 282 294 jca31 φ 2 C G 1 F H C 2 C H B B C
296 173 209 295 jca31 φ D 2 A 2 1 C 2 = 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 G 2 I 2 G 2 1 H 2 = 1 E = J + 1 2 C 2 F G A 2 C G 1 F H C 2 C H B B C
297 158 296 jca φ J 0 D 2 A 2 1 C 2 = 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 G 2 I 2 G 2 1 H 2 = 1 E = J + 1 2 C 2 F G A 2 C G 1 F H C 2 C H B B C
298 49 104 297 jca31 φ D 0 E 0 F 0 G 0 H 0 I 0 J 0 D 2 A 2 1 C 2 = 1 F 2 A 2 1 E 2 = 1 G 2 I 2 G 2 1 H 2 = 1 E = J + 1 2 C 2 F G A 2 C G 1 F H C 2 C H B B C