Metamath Proof Explorer


Theorem oddnn02np1

Description: A nonnegative integer is odd iff it is one plus twice another nonnegative integer. (Contributed by AV, 19-Jun-2021)

Ref Expression
Assertion oddnn02np1 ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eleq1 โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†” ๐‘ โˆˆ โ„•0 ) )
2 elnn0z โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†” ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) ) )
3 2tnp1ge0ge0 โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โ†” 0 โ‰ค ๐‘› ) )
4 3 biimpd โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โ†’ 0 โ‰ค ๐‘› ) )
5 4 imdistani โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐‘› ) )
6 5 expcom โŠข ( 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐‘› ) ) )
7 elnn0z โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†” ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ๐‘› ) )
8 6 7 imbitrrdi โŠข ( 0 โ‰ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) )
9 2 8 simplbiim โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) )
10 1 9 syl6bir โŠข ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†’ ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) ) )
11 10 com13 โŠข ( ๐‘› โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) ) )
12 11 impcom โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ) )
13 12 pm4.71rd โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†” ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) ) )
14 13 bicomd โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) โ†” ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )
15 14 rexbidva โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )
16 nn0ssz โŠข โ„•0 โІ โ„ค
17 rexss โŠข ( โ„•0 โІ โ„ค โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) ) )
18 16 17 mp1i โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) ) )
19 nn0z โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
20 odd2np1 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )
21 19 20 syl โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„ค ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )
22 15 18 21 3bitr4rd โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ โ†” โˆƒ ๐‘› โˆˆ โ„•0 ( ( 2 ยท ๐‘› ) + 1 ) = ๐‘ ) )