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Description: A relation involving divisibility by a prime power. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Mar-2014)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | prmpwdvds | ⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) = ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ) | |
| 2 | 1 | breq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 3 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) = ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) | |
| 4 | 3 | breq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) |
| 5 | 4 | notbid | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) |
| 6 | 2 5 | anbi12d | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 7 | 6 | imbi1d | ⊢ ( 𝑘 = 𝐾 → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 8 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) = ( 𝑃 ↑ 1 ) ) | |
| 9 | 8 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ) |
| 10 | 9 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ) ) |
| 11 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝑥 − 1 ) = ( 1 − 1 ) ) | |
| 12 | 11 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) |
| 13 | 12 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) |
| 14 | 13 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) ) |
| 15 | 14 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) ) |
| 16 | 10 15 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 17 | 8 | breq1d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ↔ ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 18 | 16 17 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 19 | 18 | ralbidv | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 20 | 19 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 1 → ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 21 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) = ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) | |
| 22 | 21 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 23 | 22 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 24 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑥 − 1 ) = ( 𝑛 − 1 ) ) | |
| 25 | 24 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) |
| 26 | 25 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) |
| 27 | 26 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 28 | 27 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 29 | 23 28 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 30 | 21 | breq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ↔ ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 31 | 29 30 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 32 | 31 | ralbidv | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 33 | 32 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑛 → ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 34 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) = ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) | |
| 35 | 34 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) |
| 36 | 35 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) |
| 37 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑥 − 1 ) = ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) | |
| 38 | 37 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) |
| 39 | 38 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) |
| 40 | 39 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) ) |
| 41 | 40 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) ) |
| 42 | 36 41 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 43 | 34 | breq1d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ↔ ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 44 | 42 43 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 45 | 44 | ralbidv | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 46 | 45 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑛 + 1 ) → ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 47 | oveq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) = ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) | |
| 48 | 47 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ) |
| 49 | 48 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ) ) |
| 50 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑥 − 1 ) = ( 𝑁 − 1 ) ) | |
| 51 | 50 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) |
| 52 | 51 | oveq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) |
| 53 | 52 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) |
| 54 | 53 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) |
| 55 | 49 54 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 56 | 47 | breq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ↔ ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 57 | 55 56 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 58 | 57 | ralbidv | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 59 | 58 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑁 → ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑥 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑥 ) ∥ 𝐷 ) ) ↔ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 60 | breq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) ) | |
| 61 | breq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( 𝑥 ∥ 𝑘 ↔ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) | |
| 62 | 61 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ↔ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) |
| 63 | 60 62 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) ) |
| 64 | breq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( 𝑃 ∥ 𝑥 ↔ 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) | |
| 65 | 63 64 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 66 | 65 | imbi2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝐷 → ( ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) ↔ ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 67 | simplrl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → 𝑃 ∈ ℙ ) | |
| 68 | simpll | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → 𝑥 ∈ ℤ ) | |
| 69 | coprm | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) → ( ¬ 𝑃 ∥ 𝑥 ↔ ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 ) ) | |
| 70 | 67 68 69 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → ( ¬ 𝑃 ∥ 𝑥 ↔ ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 ) ) |
| 71 | zcn | ⊢ ( 𝑘 ∈ ℤ → 𝑘 ∈ ℂ ) | |
| 72 | 71 | ad2antll | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℂ ) |
| 73 | prmz | ⊢ ( 𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ ) | |
| 74 | 73 | ad2antrl | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℤ ) |
| 75 | 74 | zcnd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℂ ) |
| 76 | 72 75 | mulcomd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · 𝑃 ) = ( 𝑃 · 𝑘 ) ) |
| 77 | 76 | breq2d | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ↔ 𝑥 ∥ ( 𝑃 · 𝑘 ) ) ) |
| 78 | simpl | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑥 ∈ ℤ ) | |
| 79 | 74 78 | gcdcomd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = ( 𝑥 gcd 𝑃 ) ) |
| 80 | 79 | eqeq1d | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 ↔ ( 𝑥 gcd 𝑃 ) = 1 ) ) |
| 81 | 77 80 | anbi12d | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 ) ↔ ( 𝑥 ∥ ( 𝑃 · 𝑘 ) ∧ ( 𝑥 gcd 𝑃 ) = 1 ) ) ) |
| 82 | simprr | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℤ ) | |
| 83 | coprmdvds | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑃 · 𝑘 ) ∧ ( 𝑥 gcd 𝑃 ) = 1 ) → 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) | |
| 84 | 78 74 82 83 | syl3anc | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑃 · 𝑘 ) ∧ ( 𝑥 gcd 𝑃 ) = 1 ) → 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 85 | 81 84 | sylbid | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 ) → 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 86 | 85 | expdimp | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → ( ( 𝑃 gcd 𝑥 ) = 1 → 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 87 | 70 86 | sylbid | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → ( ¬ 𝑃 ∥ 𝑥 → 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 88 | 87 | con1d | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) → ( ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) |
| 89 | 88 | expimpd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) |
| 90 | 89 | ex | ⊢ ( 𝑥 ∈ ℤ → ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) ) |
| 91 | 66 90 | vtoclga | ⊢ ( 𝐷 ∈ ℤ → ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 92 | 91 | impl | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) |
| 93 | 73 | zcnd | ⊢ ( 𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ ) |
| 94 | 93 | exp1d | ⊢ ( 𝑃 ∈ ℙ → ( 𝑃 ↑ 1 ) = 𝑃 ) |
| 95 | 94 | ad2antlr | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) = 𝑃 ) |
| 96 | 95 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) = ( 𝑘 · 𝑃 ) ) |
| 97 | 96 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) ) |
| 98 | 1m1e0 | ⊢ ( 1 − 1 ) = 0 | |
| 99 | 98 | oveq2i | ⊢ ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ 0 ) |
| 100 | 73 | ad2antlr | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → 𝑃 ∈ ℤ ) |
| 101 | 100 | zcnd | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → 𝑃 ∈ ℂ ) |
| 102 | 101 | exp0d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑃 ↑ 0 ) = 1 ) |
| 103 | 99 102 | eqtrid | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) = 1 ) |
| 104 | 103 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · 1 ) ) |
| 105 | 71 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → 𝑘 ∈ ℂ ) |
| 106 | 105 | mulridd | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑘 · 1 ) = 𝑘 ) |
| 107 | 104 106 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) = 𝑘 ) |
| 108 | 107 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) |
| 109 | 108 | notbid | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) |
| 110 | 97 109 | anbi12d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ 𝑘 ) ) ) |
| 111 | 101 | exp1d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) = 𝑃 ) |
| 112 | 111 | breq1d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ↔ 𝑃 ∥ 𝐷 ) ) |
| 113 | 92 110 112 | 3imtr4d | ⊢ ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 114 | 113 | ralrimiva | ⊢ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 1 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 1 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 1 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 115 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) | |
| 116 | 115 | breq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 117 | oveq1 | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) | |
| 118 | 117 | breq2d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 119 | 118 | notbid | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 120 | 116 119 | anbi12d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 121 | 120 | imbi1d | ⊢ ( 𝑘 = 𝑥 → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 122 | 121 | cbvralvw | ⊢ ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 123 | simprr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℤ ) | |
| 124 | 73 | ad2antrl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℤ ) |
| 125 | 123 124 | zmulcld | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · 𝑃 ) ∈ ℤ ) |
| 126 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) | |
| 127 | 126 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 128 | oveq1 | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) | |
| 129 | 128 | breq2d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 130 | 129 | notbid | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 131 | 127 130 | anbi12d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) ) |
| 132 | 131 | imbi1d | ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑘 · 𝑃 ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 133 | 132 | rspcv | ⊢ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) ∈ ℤ → ( ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 134 | 125 133 | syl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 135 | nnnn0 | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℕ0 ) | |
| 136 | 135 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) |
| 137 | zexpcl | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0 ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ) | |
| 138 | 124 136 137 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ) |
| 139 | simplr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝐷 ∈ ℤ ) | |
| 140 | divides | ⊢ ( ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℤ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 ) ) | |
| 141 | 138 139 140 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ↔ ∃ 𝑥 ∈ ℤ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 ) ) |
| 142 | 89 | adantll | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) → 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) |
| 143 | prmnn | ⊢ ( 𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ ) | |
| 144 | 143 | ad2antrl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℕ ) |
| 145 | 144 | nncnd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℂ ) |
| 146 | 135 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑛 ∈ ℕ0 ) |
| 147 | 145 146 | expp1d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) = ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) · 𝑃 ) ) |
| 148 | 144 146 | nnexpcld | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℕ ) |
| 149 | 148 | nncnd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℂ ) |
| 150 | 149 145 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) · 𝑃 ) = ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 151 | 147 150 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) = ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 152 | 151 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 153 | 71 | ad2antll | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℂ ) |
| 154 | 153 145 149 | mulassd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 155 | 152 154 | eqtr4d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) = ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 156 | 155 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ↔ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 157 | simplr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑥 ∈ ℤ ) | |
| 158 | simprr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℤ ) | |
| 159 | 144 | nnzd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℤ ) |
| 160 | 158 159 | zmulcld | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · 𝑃 ) ∈ ℤ ) |
| 161 | 148 | nnzd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ) |
| 162 | 148 | nnne0d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ≠ 0 ) |
| 163 | dvdsmulcr | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∈ ℤ ∧ ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ≠ 0 ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) ) | |
| 164 | 157 160 161 162 163 | syl112anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) ) |
| 165 | 156 164 | bitrd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ↔ 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ) ) |
| 166 | dvdsmulcr | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ∧ ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ≠ 0 ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) | |
| 167 | 157 158 161 162 166 | syl112anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 168 | 167 | notbid | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) |
| 169 | 165 168 | anbi12d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ↔ ( 𝑥 ∥ ( 𝑘 · 𝑃 ) ∧ ¬ 𝑥 ∥ 𝑘 ) ) ) |
| 170 | 151 | breq1d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 171 | dvdsmulcr | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ∧ ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ≠ 0 ) ) → ( ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) | |
| 172 | 159 157 161 162 171 | syl112anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) |
| 173 | 170 172 | bitrd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝑃 ∥ 𝑥 ) ) |
| 174 | 142 169 173 | 3imtr4d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 175 | 174 | an32s | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) → ( ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 176 | breq1 | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) | |
| 177 | breq1 | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) | |
| 178 | 177 | notbid | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 179 | 176 178 | anbi12d | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) ) |
| 180 | breq2 | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) | |
| 181 | 179 180 | imbi12d | ⊢ ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 182 | 175 181 | syl5ibcom | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) ∧ 𝑥 ∈ ℤ ) → ( ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 183 | 182 | rexlimdva | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ∃ 𝑥 ∈ ℤ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 184 | 183 | adantlr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ∃ 𝑥 ∈ ℤ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = 𝐷 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 185 | 141 184 | sylbid | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 186 | 185 | com23 | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 187 | 186 | a2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 188 | 71 | ad2antll | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑘 ∈ ℂ ) |
| 189 | 124 | zcnd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑃 ∈ ℂ ) |
| 190 | 138 | zcnd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∈ ℂ ) |
| 191 | 188 189 190 | mulassd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 192 | 189 190 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) · 𝑃 ) ) |
| 193 | 189 136 | expp1d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) = ( ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) · 𝑃 ) ) |
| 194 | 192 193 | eqtr4d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) |
| 195 | 194 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) |
| 196 | 191 195 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) |
| 197 | 196 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ) ) |
| 198 | nnm1nn0 | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 ) | |
| 199 | 198 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 ) |
| 200 | zexpcl | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℤ ∧ ( 𝑛 − 1 ) ∈ ℕ0 ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℤ ) | |
| 201 | 124 199 200 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℤ ) |
| 202 | 201 | zcnd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ∈ ℂ ) |
| 203 | 188 189 202 | mulassd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ) |
| 204 | 189 202 | mulcomd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) · 𝑃 ) ) |
| 205 | simpll | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑛 ∈ ℕ ) | |
| 206 | expm1t | ⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℕ ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) = ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) · 𝑃 ) ) | |
| 207 | 189 205 206 | syl2anc | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) = ( ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) · 𝑃 ) ) |
| 208 | 204 207 | eqtr4d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) |
| 209 | 208 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 210 | 203 209 | eqtrd | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 211 | 210 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 212 | 211 | notbid | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 213 | 197 212 | anbi12d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) ) |
| 214 | 213 | imbi1d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 215 | nncn | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → 𝑛 ∈ ℂ ) | |
| 216 | 215 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → 𝑛 ∈ ℂ ) |
| 217 | ax-1cn | ⊢ 1 ∈ ℂ | |
| 218 | pncan | ⊢ ( ( 𝑛 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ) → ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) = 𝑛 ) | |
| 219 | 216 217 218 | sylancl | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) = 𝑛 ) |
| 220 | 219 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) = ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) |
| 221 | 220 | oveq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) = ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) |
| 222 | 221 | breq2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ↔ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 223 | 222 | notbid | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ↔ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) |
| 224 | 223 | anbi2d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) ↔ ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) ) ) |
| 225 | 224 | imbi1d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ↔ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 226 | 187 214 225 | 3imtr4d | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ( ( 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( ( 𝑘 · 𝑃 ) · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 227 | 134 226 | syld | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 228 | 227 | anassrs | ⊢ ( ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 229 | 228 | ralrimdva | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑥 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 230 | 122 229 | biimtrid | ⊢ ( ( ( 𝑛 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 231 | 230 | expl | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 232 | 231 | a2d | ⊢ ( 𝑛 ∈ ℕ → ( ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑛 ) ∥ 𝐷 ) ) → ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( ( 𝑛 + 1 ) − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ ( 𝑛 + 1 ) ) ∥ 𝐷 ) ) ) ) |
| 233 | 20 33 46 59 114 232 | nnind | ⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 234 | 233 | com12 | ⊢ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 ∈ ℕ → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) ) |
| 235 | 234 | impr | ⊢ ( ( 𝐷 ∈ ℤ ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 236 | 235 | adantll | ⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ) → ∀ 𝑘 ∈ ℤ ( ( 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝑘 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 237 | simpll | ⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ) → 𝐾 ∈ ℤ ) | |
| 238 | 7 236 237 | rspcdva | ⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ) → ( ( 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) ) |
| 239 | 238 | 3impia | ⊢ ( ( ( 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝐷 ∈ ℤ ) ∧ ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ ) ∧ ( 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ) ∧ ¬ 𝐷 ∥ ( 𝐾 · ( 𝑃 ↑ ( 𝑁 − 1 ) ) ) ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑁 ) ∥ 𝐷 ) |