Metamath Proof Explorer


Theorem aks4d1p3

Description: There exists a small enough number such that it does not divide A . (Contributed by metakunt, 27-Oct-2024)

Ref Expression
Hypotheses aks4d1p3.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) )
aks4d1p3.2 โŠข ๐ด = ( ( ๐‘ โ†‘ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) )
aks4d1p3.3 โŠข ๐ต = ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) )
Assertion aks4d1p3 ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 aks4d1p3.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) )
2 aks4d1p3.2 โŠข ๐ด = ( ( ๐‘ โ†‘ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) )
3 aks4d1p3.3 โŠข ๐ต = ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) )
4 1 2 3 aks4d1p1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด < ( 2 โ†‘ ๐ต ) )
5 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ๐ด < ( 2 โ†‘ ๐ต ) )
6 2re โŠข 2 โˆˆ โ„
7 6 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ )
8 3 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต = ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) )
9 2pos โŠข 0 < 2
10 9 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < 2 )
11 eluzelz โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
12 1 11 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
13 12 zred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ )
14 0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
15 3re โŠข 3 โˆˆ โ„
16 15 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„ )
17 3pos โŠข 0 < 3
18 17 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < 3 )
19 eluzle โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 3 ) โ†’ 3 โ‰ค ๐‘ )
20 1 19 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โ‰ค ๐‘ )
21 14 16 13 18 20 ltletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ๐‘ )
22 1red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
23 1lt2 โŠข 1 < 2
24 23 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < 2 )
25 22 24 ltned โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โ‰  2 )
26 25 necomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  1 )
27 7 10 13 21 26 relogbcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 logb ๐‘ ) โˆˆ โ„ )
28 5nn0 โŠข 5 โˆˆ โ„•0
29 28 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 5 โˆˆ โ„•0 )
30 27 29 reexpcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) โˆˆ โ„ )
31 ceilcl โŠข ( ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) โˆˆ โ„ โ†’ ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) โˆˆ โ„ค )
32 30 31 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) โˆˆ โ„ค )
33 8 32 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
34 32 zred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) โˆˆ โ„ )
35 8 34 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ )
36 7re โŠข 7 โˆˆ โ„
37 36 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 7 โˆˆ โ„ )
38 7pos โŠข 0 < 7
39 38 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < 7 )
40 13 20 3lexlogpow5ineq3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 7 < ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) )
41 14 37 30 39 40 lttrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) )
42 ceilge โŠข ( ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) โˆˆ โ„ โ†’ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) โ‰ค ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) )
43 30 42 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) โ‰ค ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) )
44 14 30 34 41 43 ltletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) )
45 44 8 breqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 < ๐ต )
46 14 35 45 ltled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ๐ต )
47 33 46 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐ต ) )
48 elnn0z โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„•0 โ†” ( ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐ต ) )
49 47 48 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•0 )
50 7 49 reexpcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 โ†‘ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
51 50 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐ต ) โˆˆ โ„ )
52 elfznn โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) โ†’ ๐‘ž โˆˆ โ„• )
53 52 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ) โ†’ ๐‘ž โˆˆ โ„• )
54 53 nnzd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ž โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ) โ†’ ๐‘ž โˆˆ โ„ค )
55 54 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ž โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) โ†’ ๐‘ž โˆˆ โ„ค ) )
56 55 ssrdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐ต ) โŠ† โ„ค )
57 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐ต ) โˆˆ Fin )
58 lcmfcl โŠข ( ( ( 1 ... ๐ต ) โŠ† โ„ค โˆง ( 1 ... ๐ต ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 )
59 56 57 58 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 )
60 59 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
61 60 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„ )
62 2 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด = ( ( ๐‘ โ†‘ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) )
63 elnnz โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†” ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ๐‘ ) )
64 12 21 63 sylanbrc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
65 7 10 35 45 26 relogbcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 logb ๐ต ) โˆˆ โ„ )
66 65 flcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค )
67 7 10 7 10 26 relogbcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 logb 2 ) โˆˆ โ„ )
68 0le1 โŠข 0 โ‰ค 1
69 68 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค 1 )
70 7 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„‚ )
71 14 10 gtned โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰  0 )
72 logbid1 โŠข ( ( 2 โˆˆ โ„‚ โˆง 2 โ‰  0 โˆง 2 โ‰  1 ) โ†’ ( 2 logb 2 ) = 1 )
73 70 71 26 72 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 logb 2 ) = 1 )
74 73 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 = ( 2 logb 2 ) )
75 69 74 breqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( 2 logb 2 ) )
76 2z โŠข 2 โˆˆ โ„ค
77 76 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ค )
78 7 leidd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰ค 2 )
79 2lt7 โŠข 2 < 7
80 79 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 < 7 )
81 7 37 80 ltled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰ค 7 )
82 37 30 34 40 43 ltletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 7 < ( โŒˆ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 5 ) ) )
83 82 8 breqtrrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 7 < ๐ต )
84 37 35 83 ltled โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 7 โ‰ค ๐ต )
85 7 37 35 81 84 letrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 2 โ‰ค ๐ต )
86 77 78 7 10 35 45 85 logblebd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 logb 2 ) โ‰ค ( 2 logb ๐ต ) )
87 14 67 65 75 86 letrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( 2 logb ๐ต ) )
88 0zd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
89 flge โŠข ( ( ( 2 logb ๐ต ) โˆˆ โ„ โˆง 0 โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( 2 logb ๐ต ) โ†” 0 โ‰ค ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) )
90 65 88 89 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 โ‰ค ( 2 logb ๐ต ) โ†” 0 โ‰ค ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) )
91 87 90 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) )
92 66 91 jca โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) )
93 elnn0z โŠข ( ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 โ†” ( ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) )
94 92 93 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) โˆˆ โ„•0 )
95 64 94 nnexpcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ†‘ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) โˆˆ โ„• )
96 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) โˆˆ Fin )
97 12 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
98 elfznn โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
99 98 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
100 99 nnnn0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
101 zexpcl โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
102 97 100 101 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
103 1zzd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค )
104 102 103 zsubcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค )
105 1cnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚ )
106 105 addridd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( 1 + 0 ) = 1 )
107 22 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 โˆˆ โ„ )
108 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
109 108 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„•0 )
110 13 109 reexpcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ†‘ 1 ) โˆˆ โ„ )
111 110 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ†‘ 1 ) โˆˆ โ„ )
112 102 zred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ )
113 1lt3 โŠข 1 < 3
114 113 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < 3 )
115 22 16 13 114 20 ltletrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ๐‘ )
116 13 recnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚ )
117 116 exp1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ†‘ 1 ) = ๐‘ )
118 117 eqcomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ = ( ๐‘ โ†‘ 1 ) )
119 115 118 breqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 < ( ๐‘ โ†‘ 1 ) )
120 119 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 < ( ๐‘ โ†‘ 1 ) )
121 13 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ )
122 64 nnge1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 1 โ‰ค ๐‘ )
123 122 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘ )
124 elfzuz โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
125 124 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
126 121 123 125 leexp2ad โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ๐‘ โ†‘ 1 ) โ‰ค ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) )
127 107 111 112 120 126 ltletrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 1 < ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) )
128 106 127 eqbrtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( 1 + 0 ) < ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) )
129 14 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
130 107 129 112 ltaddsub2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ( 1 + 0 ) < ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โ†” 0 < ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) )
131 128 130 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ 0 < ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) )
132 104 131 jca โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) )
133 elnnz โŠข ( ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• โ†” ( ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 < ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) )
134 132 133 sylibr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
135 96 134 fprodnncl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
136 95 135 nnmulcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ โ†‘ ( โŒŠ โ€˜ ( 2 logb ๐ต ) ) ) ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( 1 ... ( โŒŠ โ€˜ ( ( 2 logb ๐‘ ) โ†‘ 2 ) ) ) ( ( ๐‘ โ†‘ ๐‘˜ ) โˆ’ 1 ) ) โˆˆ โ„• )
137 62 136 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„• )
138 137 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
139 138 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ )
140 1 2 3 aks4d1p2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 2 โ†‘ ๐ต ) โ‰ค ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) )
141 140 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐ต ) โ‰ค ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) )
142 137 nnzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
143 142 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
144 56 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( 1 ... ๐ต ) โŠ† โ„ค )
145 fzfid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( 1 ... ๐ต ) โˆˆ Fin )
146 lcmfdvdsb โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ( 1 ... ๐ต ) โŠ† โ„ค โˆง ( 1 ... ๐ต ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†” ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด ) )
147 143 144 145 146 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†” ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด ) )
148 147 biimpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด ) )
149 148 syldbl2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด )
150 59 nn0zd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค )
151 150 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค )
152 137 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„• )
153 dvdsle โŠข ( ( ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โ‰ค ๐ด ) )
154 151 152 153 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โˆฅ ๐ด โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โ‰ค ๐ด ) )
155 149 154 mpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( lcm โ€˜ ( 1 ... ๐ต ) ) โ‰ค ๐ด )
156 51 61 139 141 155 letrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( 2 โ†‘ ๐ต ) โ‰ค ๐ด )
157 51 139 lenltd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ( ( 2 โ†‘ ๐ต ) โ‰ค ๐ด โ†” ยฌ ๐ด < ( 2 โ†‘ ๐ต ) ) )
158 156 157 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ยฌ ๐ด < ( 2 โ†‘ ๐ต ) )
159 5 158 pm2.21dd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )
160 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด ) โ†’ ยฌ โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )
161 159 160 pm2.61dan โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )
162 rexnal โŠข ( โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด โ†” ยฌ โˆ€ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )
163 161 162 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆƒ ๐‘Ÿ โˆˆ ( 1 ... ๐ต ) ยฌ ๐‘Ÿ โˆฅ ๐ด )