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Theorem lgsquadlem1 25304
Description: Lemma for lgsquad 25307. Count the members of 𝑆 with odd coordinates. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lgseisen.1 (𝜑𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
lgseisen.2 (𝜑𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}))
lgseisen.3 (𝜑𝑃𝑄)
lgsquad.4 𝑀 = ((𝑃 − 1) / 2)
lgsquad.5 𝑁 = ((𝑄 − 1) / 2)
lgsquad.6 𝑆 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄))}
Assertion
Ref Expression
lgsquadlem1 (𝜑 → (-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑢,𝑦,𝑧,𝑃   𝜑,𝑢,𝑥,𝑦,𝑧   𝑢,𝑀,𝑦,𝑧   𝑢,𝑁,𝑥,𝑦,𝑧   𝑢,𝑄,𝑥,𝑦,𝑧   𝑢,𝑆,𝑥,𝑧   𝑥,𝑀   𝑦,𝑆

Proof of Theorem lgsquadlem1
Dummy variables 𝑛 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neg1cn 11316 . . . 4 -1 ∈ ℂ
21a1i 11 . . 3 (𝜑 → -1 ∈ ℂ)
3 neg1ne0 11318 . . . 4 -1 ≠ 0
43a1i 11 . . 3 (𝜑 → -1 ≠ 0)
5 fzfid 12966 . . . 4 (𝜑 → (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∈ Fin)
6 lgseisen.2 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}))
7 eldifi 3875 . . . . . . . . . 10 (𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑄 ∈ ℙ)
8 prmnn 15590 . . . . . . . . . 10 (𝑄 ∈ ℙ → 𝑄 ∈ ℕ)
96, 7, 83syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑄 ∈ ℕ)
109nnred 11227 . . . . . . . 8 (𝜑𝑄 ∈ ℝ)
11 lgseisen.1 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
12 eldifi 3875 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℙ)
13 prmnn 15590 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
1411, 12, 133syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
1510, 14nndivred 11261 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℝ)
1615adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℝ)
17 2z 11601 . . . . . . . 8 2 ∈ ℤ
18 elfzelz 12535 . . . . . . . . 9 (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) → 𝑢 ∈ ℤ)
1918adantl 473 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢 ∈ ℤ)
20 zmulcl 11618 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑢 ∈ ℤ) → (2 · 𝑢) ∈ ℤ)
2117, 19, 20sylancr 698 . . . . . . 7 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ∈ ℤ)
2221zred 11674 . . . . . 6 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ∈ ℝ)
2316, 22remulcld 10262 . . . . 5 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ)
2423flcld 12793 . . . 4 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ)
255, 24fsumzcl 14665 . . 3 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ)
262, 4, 25expclzd 13207 . 2 (𝜑 → (-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℂ)
27 fzfid 12966 . . . . . . 7 (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
28 fzfid 12966 . . . . . . 7 (𝜑 → (1...𝑁) ∈ Fin)
29 xpfi 8396 . . . . . . 7 (((1...𝑀) ∈ Fin ∧ (1...𝑁) ∈ Fin) → ((1...𝑀) × (1...𝑁)) ∈ Fin)
3027, 28, 29syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → ((1...𝑀) × (1...𝑁)) ∈ Fin)
31 lgsquad.6 . . . . . . 7 𝑆 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄))}
32 opabssxp 5350 . . . . . . 7 {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄))} ⊆ ((1...𝑀) × (1...𝑁))
3331, 32eqsstri 3776 . . . . . 6 𝑆 ⊆ ((1...𝑀) × (1...𝑁))
34 ssfi 8345 . . . . . 6 ((((1...𝑀) × (1...𝑁)) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ ((1...𝑀) × (1...𝑁))) → 𝑆 ∈ Fin)
3530, 33, 34sylancl 697 . . . . 5 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
36 ssrab2 3828 . . . . 5 {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)} ⊆ 𝑆
37 ssfi 8345 . . . . 5 ((𝑆 ∈ Fin ∧ {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)} ⊆ 𝑆) → {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)} ∈ Fin)
3835, 36, 37sylancl 697 . . . 4 (𝜑 → {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)} ∈ Fin)
39 hashcl 13339 . . . 4 ({𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)} ∈ Fin → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) ∈ ℕ0)
4038, 39syl 17 . . 3 (𝜑 → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) ∈ ℕ0)
41 expcl 13072 . . 3 ((-1 ∈ ℂ ∧ (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) ∈ ℕ0) → (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) ∈ ℂ)
421, 40, 41sylancr 698 . 2 (𝜑 → (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) ∈ ℂ)
4340nn0zd 11672 . . 3 (𝜑 → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) ∈ ℤ)
442, 4, 43expne0d 13208 . 2 (𝜑 → (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) ≠ 0)
4542, 44recidd 10988 . . . 4 (𝜑 → ((-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) · (1 / (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})))) = 1)
46 1div1e1 10909 . . . . . . . . 9 (1 / 1) = 1
4746negeqi 10466 . . . . . . . 8 -(1 / 1) = -1
48 ax-1cn 10186 . . . . . . . . 9 1 ∈ ℂ
49 ax-1ne0 10197 . . . . . . . . 9 1 ≠ 0
50 divneg2 10941 . . . . . . . . 9 ((1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 1 ≠ 0) → -(1 / 1) = (1 / -1))
5148, 48, 49, 50mp3an 1573 . . . . . . . 8 -(1 / 1) = (1 / -1)
5247, 51eqtr3i 2784 . . . . . . 7 -1 = (1 / -1)
5352oveq1i 6823 . . . . . 6 (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) = ((1 / -1)↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))
542, 4, 43exprecd 13210 . . . . . 6 (𝜑 → ((1 / -1)↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) = (1 / (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
5553, 54syl5eq 2806 . . . . 5 (𝜑 → (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) = (1 / (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
5655oveq2d 6829 . . . 4 (𝜑 → ((-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = ((-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) · (1 / (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})))))
5735adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑆 ∈ Fin)
58 ssrab2 3828 . . . . . . . . . . . 12 {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ⊆ 𝑆
59 ssfi 8345 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑆 ∈ Fin ∧ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ⊆ 𝑆) → {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ∈ Fin)
6057, 58, 59sylancl 697 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ∈ Fin)
61 fveq2 6352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑧 = 𝑣 → (1st𝑧) = (1st𝑣))
6261eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧 = 𝑣 → ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ↔ (1st𝑣) = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
6362elrab 3504 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ↔ (𝑣𝑆 ∧ (1st𝑣) = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
6463simprbi 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} → (1st𝑣) = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
6564ad2antll 767 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → (1st𝑣) = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
6665oveq2d 6829 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → (𝑃 − (1st𝑣)) = (𝑃 − (𝑃 − (2 · 𝑢))))
6714adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℕ)
6867nncnd 11228 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℂ)
6968adantrr 755 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → 𝑃 ∈ ℂ)
7021zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ∈ ℂ)
7170adantrr 755 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → (2 · 𝑢) ∈ ℂ)
7269, 71nncand 10589 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → (𝑃 − (𝑃 − (2 · 𝑢))) = (2 · 𝑢))
7366, 72eqtrd 2794 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → (𝑃 − (1st𝑣)) = (2 · 𝑢))
7473oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → ((𝑃 − (1st𝑣)) / 2) = ((2 · 𝑢) / 2))
7519zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢 ∈ ℂ)
7675adantrr 755 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → 𝑢 ∈ ℂ)
77 2cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → 2 ∈ ℂ)
78 2ne0 11305 . . . . . . . . . . . . . . . 16 2 ≠ 0
7978a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → 2 ≠ 0)
8076, 77, 79divcan3d 10998 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → ((2 · 𝑢) / 2) = 𝑢)
8174, 80eqtrd 2794 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ 𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})) → ((𝑃 − (1st𝑣)) / 2) = 𝑢)
8281ralrimivva 3109 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)∀𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ((𝑃 − (1st𝑣)) / 2) = 𝑢)
83 invdisj 4790 . . . . . . . . . . . 12 (∀𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)∀𝑣 ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ((𝑃 − (1st𝑣)) / 2) = 𝑢Disj 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})
8482, 83syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑Disj 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))})
855, 60, 84hashiun 14753 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}) = Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(♯‘{𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}))
86 iunrab 4719 . . . . . . . . . . . 12 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} = {𝑧𝑆 ∣ ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}
87 eldifsni 4466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ≠ 2)
8811, 87syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑𝑃 ≠ 2)
8988necomd 2987 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → 2 ≠ 𝑃)
9089neneqd 2937 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → ¬ 2 = 𝑃)
9190ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ¬ 2 = 𝑃)
92 uzid 11894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ‘2))
9317, 92ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 ∈ (ℤ‘2)
9411, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
9594ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℙ)
96 dvdsprm 15617 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑃 ∈ ℙ) → (2 ∥ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
9793, 95, 96sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 ∥ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
9891, 97mtbird 314 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ¬ 2 ∥ 𝑃)
9914ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℕ)
10099nncnd 11228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℂ)
10121adantlr 753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ∈ ℤ)
102101zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ∈ ℂ)
103100, 102npcand 10588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢)) = 𝑃)
104103breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 ∥ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢)) ↔ 2 ∥ 𝑃))
10598, 104mtbird 314 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ¬ 2 ∥ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢)))
10618adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢 ∈ ℤ)
107 dvdsmul1 15205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑢 ∈ ℤ) → 2 ∥ (2 · 𝑢))
10817, 106, 107sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 2 ∥ (2 · 𝑢))
10917a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 2 ∈ ℤ)
11099nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℤ)
111110, 101zsubcld 11679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ)
112 dvds2add 15217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((2 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ ∧ (2 · 𝑢) ∈ ℤ) → ((2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ 2 ∥ (2 · 𝑢)) → 2 ∥ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢))))
113109, 111, 101, 112syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ 2 ∥ (2 · 𝑢)) → 2 ∥ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢))))
114108, 113mpan2d 712 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢)) → 2 ∥ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) + (2 · 𝑢))))
115105, 114mtod 189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ¬ 2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢)))
116 breq2 4808 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) → (2 ∥ (1st𝑧) ↔ 2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢))))
117116notbid 307 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) → (¬ 2 ∥ (1st𝑧) ↔ ¬ 2 ∥ (𝑃 − (2 · 𝑢))))
118115, 117syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) → ¬ 2 ∥ (1st𝑧)))
119118rexlimdva 3169 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧𝑆) → (∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) → ¬ 2 ∥ (1st𝑧)))
120 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧𝑆) → 𝑧𝑆)
12133, 120sseldi 3742 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧𝑆) → 𝑧 ∈ ((1...𝑀) × (1...𝑁)))
122 xp1st 7365 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ((1...𝑀) × (1...𝑁)) → (1st𝑧) ∈ (1...𝑀))
123121, 122syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧𝑆) → (1st𝑧) ∈ (1...𝑀))
124 elfzelz 12535 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1st𝑧) ∈ (1...𝑀) → (1st𝑧) ∈ ℤ)
125 odd2np1 15267 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1st𝑧) ∈ ℤ → (¬ 2 ∥ (1st𝑧) ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧)))
126123, 124, 1253syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧𝑆) → (¬ 2 ∥ (1st𝑧) ↔ ∃𝑛 ∈ ℤ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧)))
127 lgsquad.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑀 = ((𝑃 − 1) / 2)
128 oddprm 15717 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
12911, 128syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
130127, 129syl5eqel 2843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
131130nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
132131ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑀 ∈ ℝ)
133132rehalfcld 11471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀 / 2) ∈ ℝ)
134 reflcl 12791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑀 / 2) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑀 / 2)) ∈ ℝ)
135133, 134syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (⌊‘(𝑀 / 2)) ∈ ℝ)
136130ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑀 ∈ ℕ)
137136nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑀 ∈ ℤ)
138 simprl 811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑛 ∈ ℤ)
139137, 138zsubcld 11679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀𝑛) ∈ ℤ)
140139zred 11674 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀𝑛) ∈ ℝ)
141 flle 12794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑀 / 2) ∈ ℝ → (⌊‘(𝑀 / 2)) ≤ (𝑀 / 2))
142133, 141syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (⌊‘(𝑀 / 2)) ≤ (𝑀 / 2))
143 zre 11573 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℝ)
144143ad2antrl 766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑛 ∈ ℝ)
145 simprr 813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))
146123adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (1st𝑧) ∈ (1...𝑀))
147145, 146eqeltrd 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ (1...𝑀))
148 elfzle2 12538 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((2 · 𝑛) + 1) ∈ (1...𝑀) → ((2 · 𝑛) + 1) ≤ 𝑀)
149147, 148syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) + 1) ≤ 𝑀)
150 zmulcl 11618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
15117, 138, 150sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 𝑛) ∈ ℤ)
152 zltp1le 11619 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((2 · 𝑛) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((2 · 𝑛) < 𝑀 ↔ ((2 · 𝑛) + 1) ≤ 𝑀))
153151, 137, 152syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) < 𝑀 ↔ ((2 · 𝑛) + 1) ≤ 𝑀))
154149, 153mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 𝑛) < 𝑀)
155 2re 11282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2 ∈ ℝ
156155a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 2 ∈ ℝ)
157 2pos 11304 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 0 < 2
158157a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 0 < 2)
159 ltmuldiv2 11089 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑛 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((2 · 𝑛) < 𝑀𝑛 < (𝑀 / 2)))
160144, 132, 156, 158, 159syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) < 𝑀𝑛 < (𝑀 / 2)))
161154, 160mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑛 < (𝑀 / 2))
162133recnd 10260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀 / 2) ∈ ℂ)
163162, 162pncan2d 10586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (((𝑀 / 2) + (𝑀 / 2)) − (𝑀 / 2)) = (𝑀 / 2))
164130nncnd 11228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
165164ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑀 ∈ ℂ)
1661652halvesd 11470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((𝑀 / 2) + (𝑀 / 2)) = 𝑀)
167166oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (((𝑀 / 2) + (𝑀 / 2)) − (𝑀 / 2)) = (𝑀 − (𝑀 / 2)))
168163, 167eqtr3d 2796 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀 / 2) = (𝑀 − (𝑀 / 2)))
169161, 168breqtrd 4830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑛 < (𝑀 − (𝑀 / 2)))
170144, 132, 133, 169ltsub13d 10825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀 / 2) < (𝑀𝑛))
171135, 133, 140, 142, 170lelttrd 10387 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (⌊‘(𝑀 / 2)) < (𝑀𝑛))
172133flcld 12793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (⌊‘(𝑀 / 2)) ∈ ℤ)
173 zltp1le 11619 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((⌊‘(𝑀 / 2)) ∈ ℤ ∧ (𝑀𝑛) ∈ ℤ) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) < (𝑀𝑛) ↔ ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ (𝑀𝑛)))
174172, 139, 173syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) < (𝑀𝑛) ↔ ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ (𝑀𝑛)))
175171, 174mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ (𝑀𝑛))
176 2t0e0 11375 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (2 · 0) = 0
177 2cn 11283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2 ∈ ℂ
178 zcn 11574 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℂ)
179178ad2antrl 766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑛 ∈ ℂ)
180 mulcl 10212 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((2 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℂ) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
181177, 179, 180sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 𝑛) ∈ ℂ)
182 pncan 10479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((2 · 𝑛) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((2 · 𝑛) + 1) − 1) = (2 · 𝑛))
183181, 48, 182sylancl 697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (((2 · 𝑛) + 1) − 1) = (2 · 𝑛))
184 elfznn 12563 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((2 · 𝑛) + 1) ∈ (1...𝑀) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ)
185 nnm1nn0 11526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℕ → (((2 · 𝑛) + 1) − 1) ∈ ℕ0)
186147, 184, 1853syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (((2 · 𝑛) + 1) − 1) ∈ ℕ0)
187183, 186eqeltrrd 2840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 𝑛) ∈ ℕ0)
188187nn0ge0d 11546 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 0 ≤ (2 · 𝑛))
189176, 188syl5eqbr 4839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 0) ≤ (2 · 𝑛))
190 0red 10233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 0 ∈ ℝ)
191 lemul2 11068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((0 ∈ ℝ ∧ 𝑛 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (0 ≤ 𝑛 ↔ (2 · 0) ≤ (2 · 𝑛)))
192190, 144, 156, 158, 191syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (0 ≤ 𝑛 ↔ (2 · 0) ≤ (2 · 𝑛)))
193189, 192mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 0 ≤ 𝑛)
194132, 144subge02d 10811 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (0 ≤ 𝑛 ↔ (𝑀𝑛) ≤ 𝑀))
195193, 194mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀𝑛) ≤ 𝑀)
196172peano2zd 11677 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ∈ ℤ)
197 elfz 12525 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑀𝑛) ∈ ℤ ∧ ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝑀𝑛) ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ↔ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ (𝑀𝑛) ∧ (𝑀𝑛) ≤ 𝑀)))
198139, 196, 137, 197syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((𝑀𝑛) ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ↔ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ (𝑀𝑛) ∧ (𝑀𝑛) ≤ 𝑀)))
199175, 195, 198mpbir2and 995 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑀𝑛) ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀))
20094ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑃 ∈ ℙ)
201200, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑃 ∈ ℕ)
202201nncnd 11228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑃 ∈ ℂ)
203 peano2cn 10400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((2 · 𝑛) ∈ ℂ → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℂ)
204181, 203syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑛) + 1) ∈ ℂ)
205202, 204nncand 10589 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑃 − (𝑃 − ((2 · 𝑛) + 1))) = ((2 · 𝑛) + 1))
206 1cnd 10248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 1 ∈ ℂ)
207202, 181, 206sub32d 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((𝑃 − (2 · 𝑛)) − 1) = ((𝑃 − 1) − (2 · 𝑛)))
208202, 181, 206subsub4d 10615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((𝑃 − (2 · 𝑛)) − 1) = (𝑃 − ((2 · 𝑛) + 1)))
209 2cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 2 ∈ ℂ)
210209, 165, 179subdid 10678 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · (𝑀𝑛)) = ((2 · 𝑀) − (2 · 𝑛)))
211127oveq2i 6824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 · 𝑀) = (2 · ((𝑃 − 1) / 2))
21214nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
213212ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 𝑃 ∈ ℤ)
214 peano2zm 11612 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑃 ∈ ℤ → (𝑃 − 1) ∈ ℤ)
215213, 214syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑃 − 1) ∈ ℤ)
216215zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
21778a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → 2 ≠ 0)
218216, 209, 217divcan2d 10995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · ((𝑃 − 1) / 2)) = (𝑃 − 1))
219211, 218syl5eq 2806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (2 · 𝑀) = (𝑃 − 1))
220219oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((2 · 𝑀) − (2 · 𝑛)) = ((𝑃 − 1) − (2 · 𝑛)))
221210, 220eqtr2d 2795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ((𝑃 − 1) − (2 · 𝑛)) = (2 · (𝑀𝑛)))
222207, 208, 2213eqtr3d 2802 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑃 − ((2 · 𝑛) + 1)) = (2 · (𝑀𝑛)))
223222oveq2d 6829 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (𝑃 − (𝑃 − ((2 · 𝑛) + 1))) = (𝑃 − (2 · (𝑀𝑛))))
224205, 223, 1453eqtr3rd 2803 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · (𝑀𝑛))))
225 oveq2 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑢 = (𝑀𝑛) → (2 · 𝑢) = (2 · (𝑀𝑛)))
226225oveq2d 6829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑢 = (𝑀𝑛) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) = (𝑃 − (2 · (𝑀𝑛))))
227226eqeq2d 2770 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑢 = (𝑀𝑛) → ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ↔ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · (𝑀𝑛)))))
228227rspcev 3449 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑀𝑛) ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∧ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · (𝑀𝑛)))) → ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
229199, 224, 228syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧𝑆) ∧ (𝑛 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧))) → ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
230229rexlimdvaa 3170 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧𝑆) → (∃𝑛 ∈ ℤ ((2 · 𝑛) + 1) = (1st𝑧) → ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
231126, 230sylbid 230 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧𝑆) → (¬ 2 ∥ (1st𝑧) → ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
232119, 231impbid 202 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧𝑆) → (∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ↔ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)))
233232rabbidva 3328 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → {𝑧𝑆 ∣ ∃𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} = {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})
23486, 233syl5eq 2806 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} = {𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})
235234fveq2d 6356 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘ 𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀){𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}) = (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))
23631relopabi 5401 . . . . . . . . . . . . . . 15 Rel 𝑆
237 relss 5363 . . . . . . . . . . . . . . 15 ({𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ⊆ 𝑆 → (Rel 𝑆 → Rel {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}))
23858, 236, 237mp2 9 . . . . . . . . . . . . . 14 Rel {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}
239 relxp 5283 . . . . . . . . . . . . . 14 Rel ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
24031eleq2i 2831 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄))})
241 opabid 5132 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄))} ↔ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄)))
242240, 241bitri 264 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆 ↔ ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄)))
243 anass 684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁) ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄)) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ (𝑦𝑁 ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄))))
24424peano2zd 11677 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ∈ ℤ)
245244zred 11674 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ∈ ℝ)
246245adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ∈ ℝ)
24710ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑄 ∈ ℝ)
248 nnre 11219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
249248adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℝ)
250 lesub 10699 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ∈ ℝ ∧ 𝑄 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ≤ (𝑄𝑦) ↔ 𝑦 ≤ (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1))))
251246, 247, 249, 250syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ≤ (𝑄𝑦) ↔ 𝑦 ≤ (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1))))
25210adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑄 ∈ ℝ)
253252recnd 10260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑄 ∈ ℂ)
25468, 253mulcomd 10253 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 · 𝑄) = (𝑄 · 𝑃))
25570, 253mulcomd 10253 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑢) · 𝑄) = (𝑄 · (2 · 𝑢)))
25667nnne0d 11257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ≠ 0)
257253, 68, 256divcan1d 10994 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 𝑃) · 𝑃) = 𝑄)
258257oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑄 / 𝑃) · 𝑃) · (2 · 𝑢)) = (𝑄 · (2 · 𝑢)))
25916recnd 10260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℂ)
260259, 68, 70mul32d 10438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑄 / 𝑃) · 𝑃) · (2 · 𝑢)) = (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) · 𝑃))
261255, 258, 2603eqtr2d 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑢) · 𝑄) = (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) · 𝑃))
262254, 261oveq12d 6831 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 · 𝑄) − ((2 · 𝑢) · 𝑄)) = ((𝑄 · 𝑃) − (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) · 𝑃)))
26368, 70, 253subdird 10679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) = ((𝑃 · 𝑄) − ((2 · 𝑢) · 𝑄)))
26423recnd 10260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℂ)
265253, 264, 68subdird 10679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃) = ((𝑄 · 𝑃) − (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) · 𝑃)))
266262, 263, 2653eqtr4d 2804 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) = ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃))
267266adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) = ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃))
268267breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) ↔ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃)))
26923adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ)
270247, 269resubcld 10650 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℝ)
27167adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℕ)
272271nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℝ)
273271nngt0d 11256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 0 < 𝑃)
274 ltmul1 11065 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℝ ∧ (𝑃 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑃)) → (𝑦 < (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ↔ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃)))
275249, 270, 272, 273, 274syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 < (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ↔ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) · 𝑃)))
276 ltsub13 10701 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝑄 ∈ ℝ ∧ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ) → (𝑦 < (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ↔ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < (𝑄𝑦)))
277249, 247, 269, 276syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 < (𝑄 − ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ↔ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < (𝑄𝑦)))
278268, 275, 2773bitr2d 296 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) ↔ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < (𝑄𝑦)))
2799adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑄 ∈ ℕ)
280279nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑄 ∈ ℤ)
281 nnz 11591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
282 zsubcl 11611 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑄 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝑄𝑦) ∈ ℤ)
283280, 281, 282syl2an 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑄𝑦) ∈ ℤ)
284 fllt 12801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ ∧ (𝑄𝑦) ∈ ℤ) → (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < (𝑄𝑦) ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < (𝑄𝑦)))
285269, 283, 284syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < (𝑄𝑦) ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < (𝑄𝑦)))
28624adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ)
287 zltp1le 11619 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ ∧ (𝑄𝑦) ∈ ℤ) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < (𝑄𝑦) ↔ ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ≤ (𝑄𝑦)))
288286, 283, 287syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < (𝑄𝑦) ↔ ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ≤ (𝑄𝑦)))
289278, 285, 2883bitrd 294 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) ↔ ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1) ≤ (𝑄𝑦)))
290 lgsquad.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 𝑁 = ((𝑄 − 1) / 2)
291290oveq2i 6824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (2 · 𝑁) = (2 · ((𝑄 − 1) / 2))
292 peano2rem 10540 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑄 ∈ ℝ → (𝑄 − 1) ∈ ℝ)
293252, 292syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 − 1) ∈ ℝ)
294293recnd 10260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 − 1) ∈ ℂ)
295 2cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 2 ∈ ℂ)
29678a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 2 ≠ 0)
297294, 295, 296divcan2d 10995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · ((𝑄 − 1) / 2)) = (𝑄 − 1))
298291, 297syl5eq 2806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) = (𝑄 − 1))
299298oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = ((𝑄 − 1) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
300 1cnd 10248 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 1 ∈ ℂ)
30124zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℂ)
302253, 300, 301sub32d 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 − 1) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = ((𝑄 − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) − 1))
303253, 301, 300subsub4d 10615 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) − 1) = (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1)))
304299, 302, 3033eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1)))
305304adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1)))
306305breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ↔ 𝑦 ≤ (𝑄 − ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + 1))))
307251, 289, 3063bitr4d 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄) ↔ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
308307anbi2d 742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦𝑁 ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄)) ↔ (𝑦𝑁𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
309 2nn 11377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2 ∈ ℕ
310 oddprm 15717 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑄 − 1) / 2) ∈ ℕ)
3116, 310syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑 → ((𝑄 − 1) / 2) ∈ ℕ)
312290, 311syl5eqel 2843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
313 nnmulcl 11235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
314309, 312, 313sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
315314adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
316315nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
317312adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ∈ ℕ)
318317nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ∈ ℝ)
31924zred 11674 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℝ)
320312nncnd 11228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
321320adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ∈ ℂ)
3223212timesd 11467 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) = (𝑁 + 𝑁))
323322oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − 𝑁) = ((𝑁 + 𝑁) − 𝑁))
324321, 321pncan2d 10586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑁 + 𝑁) − 𝑁) = 𝑁)
325323, 324eqtrd 2794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − 𝑁) = 𝑁)
326252rehalfcld 11471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 / 2) ∈ ℝ)
327252ltm1d 11148 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 − 1) < 𝑄)
328155a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 2 ∈ ℝ)
329157a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 0 < 2)
330 ltdiv1 11079 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝑄 − 1) ∈ ℝ ∧ 𝑄 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((𝑄 − 1) < 𝑄 ↔ ((𝑄 − 1) / 2) < (𝑄 / 2)))
331293, 252, 328, 329, 330syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 − 1) < 𝑄 ↔ ((𝑄 − 1) / 2) < (𝑄 / 2)))
332327, 331mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 − 1) / 2) < (𝑄 / 2))
333290, 332syl5eqbr 4839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 < (𝑄 / 2))
334318, 326, 333ltled 10377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ≤ (𝑄 / 2))
335253, 295, 68, 296div32d 11016 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 2) · 𝑃) = (𝑄 · (𝑃 / 2)))
336131adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℝ)
337336rehalfcld 11471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑀 / 2) ∈ ℝ)
338 peano2re 10401 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((⌊‘(𝑀 / 2)) ∈ ℝ → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ∈ ℝ)
339337, 134, 3383syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ∈ ℝ)
34019zred 11674 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢 ∈ ℝ)
341 flltp1 12795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝑀 / 2) ∈ ℝ → (𝑀 / 2) < ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1))
342337, 341syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑀 / 2) < ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1))
343 elfzle1 12537 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ 𝑢)
344343adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1) ≤ 𝑢)
345337, 339, 340, 342, 344ltletrd 10389 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑀 / 2) < 𝑢)
346 ltdivmul 11090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑢 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((𝑀 / 2) < 𝑢𝑀 < (2 · 𝑢)))
347336, 340, 328, 329, 346syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑀 / 2) < 𝑢𝑀 < (2 · 𝑢)))
348345, 347mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑀 < (2 · 𝑢))
349127, 348syl5eqbrr 4840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − 1) / 2) < (2 · 𝑢))
35067nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℝ)
351 peano2rem 10540 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 (𝑃 ∈ ℝ → (𝑃 − 1) ∈ ℝ)
352350, 351syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − 1) ∈ ℝ)
353 ltdivmul 11090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (((𝑃 − 1) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑢) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (((𝑃 − 1) / 2) < (2 · 𝑢) ↔ (𝑃 − 1) < (2 · (2 · 𝑢))))
354352, 22, 328, 329, 353syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑃 − 1) / 2) < (2 · 𝑢) ↔ (𝑃 − 1) < (2 · (2 · 𝑢))))
355349, 354mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − 1) < (2 · (2 · 𝑢)))
356212adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℤ)
357 zmulcl 11618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((2 ∈ ℤ ∧ (2 · 𝑢) ∈ ℤ) → (2 · (2 · 𝑢)) ∈ ℤ)
35817, 21, 357sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · (2 · 𝑢)) ∈ ℤ)
359 zlem1lt 11621 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ (2 · (2 · 𝑢)) ∈ ℤ) → (𝑃 ≤ (2 · (2 · 𝑢)) ↔ (𝑃 − 1) < (2 · (2 · 𝑢))))
360356, 358, 359syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 ≤ (2 · (2 · 𝑢)) ↔ (𝑃 − 1) < (2 · (2 · 𝑢))))
361355, 360mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ≤ (2 · (2 · 𝑢)))
362 ledivmul 11091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝑃 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑢) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((𝑃 / 2) ≤ (2 · 𝑢) ↔ 𝑃 ≤ (2 · (2 · 𝑢))))
363350, 22, 328, 329, 362syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 / 2) ≤ (2 · 𝑢) ↔ 𝑃 ≤ (2 · (2 · 𝑢))))
364361, 363mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 / 2) ≤ (2 · 𝑢))
365350rehalfcld 11471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 / 2) ∈ ℝ)
366279nngt0d 11256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 0 < 𝑄)
367 lemul2 11068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝑃 / 2) ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑢) ∈ ℝ ∧ (𝑄 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑄)) → ((𝑃 / 2) ≤ (2 · 𝑢) ↔ (𝑄 · (𝑃 / 2)) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢))))
368365, 22, 252, 366, 367syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 / 2) ≤ (2 · 𝑢) ↔ (𝑄 · (𝑃 / 2)) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢))))
369364, 368mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 · (𝑃 / 2)) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢)))
370335, 369eqbrtrd 4826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 2) · 𝑃) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢)))
371252, 22remulcld 10262 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ)
37267nngt0d 11256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 0 < 𝑃)
373 lemuldiv 11095 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑄 / 2) ∈ ℝ ∧ (𝑄 · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ ∧ (𝑃 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑃)) → (((𝑄 / 2) · 𝑃) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢)) ↔ (𝑄 / 2) ≤ ((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃)))
374326, 371, 350, 372, 373syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑄 / 2) · 𝑃) ≤ (𝑄 · (2 · 𝑢)) ↔ (𝑄 / 2) ≤ ((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃)))
375370, 374mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 / 2) ≤ ((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃))
376253, 70, 68, 256div23d 11030 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃) = ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))
377375, 376breqtrd 4830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 / 2) ≤ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))
378318, 326, 23, 334, 377letrd 10386 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ≤ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))
379312nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
380379adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ∈ ℤ)
381 flge 12800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑁 ≤ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ↔ 𝑁 ≤ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
38223, 380, 381syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑁 ≤ ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ↔ 𝑁 ≤ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
383378, 382mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑁 ≤ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))
384325, 383eqbrtrd 4826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − 𝑁) ≤ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))
385316, 318, 319, 384subled 10822 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ≤ 𝑁)
386385adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ≤ 𝑁)
387315nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) ∈ ℤ)
388387, 24zsubcld 11679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℤ)
389388adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℤ)
390389zred 11674 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℝ)
391312ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
392391nnred 11227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℝ)
393 letr 10323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∧ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ≤ 𝑁) → 𝑦𝑁))
394249, 390, 392, 393syl3anc 1477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∧ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ≤ 𝑁) → 𝑦𝑁))
395386, 394mpan2d 712 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) → 𝑦𝑁))
396395pm4.71rd 670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ↔ (𝑦𝑁𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
397308, 396bitr4d 271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦𝑁 ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄)) ↔ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
398397pm5.32da 676 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑦 ∈ ℕ ∧ (𝑦𝑁 ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄))) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
399398adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → ((𝑦 ∈ ℕ ∧ (𝑦𝑁 ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄))) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
400243, 399syl5bb 272 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁) ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄)) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
401 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
402356, 21zsubcld 11679 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ)
403 elfzle2 12538 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) → 𝑢𝑀)
404403adantl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢𝑀)
405404, 127syl6breq 4845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑢 ≤ ((𝑃 − 1) / 2))
406 lemuldiv2 11096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑢 ∈ ℝ ∧ (𝑃 − 1) ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → ((2 · 𝑢) ≤ (𝑃 − 1) ↔ 𝑢 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))
407340, 352, 328, 329, 406syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑢) ≤ (𝑃 − 1) ↔ 𝑢 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))
408405, 407mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) ≤ (𝑃 − 1))
409350ltm1d 11148 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − 1) < 𝑃)
41022, 352, 350, 408, 409lelttrd 10387 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑢) < 𝑃)
41122, 350posdifd 10806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑢) < 𝑃 ↔ 0 < (𝑃 − (2 · 𝑢))))
412410, 411mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 0 < (𝑃 − (2 · 𝑢)))
413 elnnz 11579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℕ ↔ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑃 − (2 · 𝑢))))
414402, 412, 413sylanbrc 701 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℕ)
41568, 70, 300sub32d 10616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) − 1) = ((𝑃 − 1) − (2 · 𝑢)))
416127, 127oveq12i 6825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑀 + 𝑀) = (((𝑃 − 1) / 2) + ((𝑃 − 1) / 2))
41767nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℤ)
418417, 214syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − 1) ∈ ℤ)
419418zcnd 11675 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
4204192halvesd 11470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑃 − 1) / 2) + ((𝑃 − 1) / 2)) = (𝑃 − 1))
421416, 420syl5eq 2806 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑀 + 𝑀) = (𝑃 − 1))
422421oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑀 + 𝑀) − 𝑀) = ((𝑃 − 1) − 𝑀))
423164adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℂ)
424423, 423pncan2d 10586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑀 + 𝑀) − 𝑀) = 𝑀)
425422, 424eqtr3d 2796 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − 1) − 𝑀) = 𝑀)
426425, 348eqbrtrd 4826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − 1) − 𝑀) < (2 · 𝑢))
427352, 336, 22, 426ltsub23d 10824 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − 1) − (2 · 𝑢)) < 𝑀)
428415, 427eqbrtrd 4826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) − 1) < 𝑀)
429130adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℕ)
430429nnzd 11673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℤ)
431 zlem1lt 11621 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ≤ 𝑀 ↔ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) − 1) < 𝑀))
432402, 430, 431syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ≤ 𝑀 ↔ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) − 1) < 𝑀))
433428, 432mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ≤ 𝑀)
434 fznn 12601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑀 ∈ ℤ → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ (1...𝑀) ↔ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℕ ∧ (𝑃 − (2 · 𝑢)) ≤ 𝑀)))
435430, 434syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ (1...𝑀) ↔ ((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℕ ∧ (𝑃 − (2 · 𝑢)) ≤ 𝑀)))
436414, 433, 435mpbir2and 995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ (1...𝑀))
437436adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ (1...𝑀))
438401, 437eqeltrd 2839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → 𝑥 ∈ (1...𝑀))
439438biantrurd 530 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (𝑦 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁))))
440379ad2antrr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → 𝑁 ∈ ℤ)
441 fznn 12601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁)))
442440, 441syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (𝑦 ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁)))
443439, 442bitr3d 270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → ((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁)))
444401oveq1d 6828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (𝑥 · 𝑄) = ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄))
445444breq2d 4816 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → ((𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄) ↔ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄)))
446443, 445anbi12d 749 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄)) ↔ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦𝑁) ∧ (𝑦 · 𝑃) < ((𝑃 − (2 · 𝑢)) · 𝑄))))
447388adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℤ)
448 fznn 12601 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℤ → (𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
449447, 448syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ≤ ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
450400, 446, 4493bitr4d 300 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (((𝑥 ∈ (1...𝑀) ∧ 𝑦 ∈ (1...𝑁)) ∧ (𝑦 · 𝑃) < (𝑥 · 𝑄)) ↔ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
451242, 450syl5bb 272 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∧ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
452451pm5.32da 676 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆) ↔ (𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))))
453 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑥 ∈ V
454 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑦 ∈ V
455453, 454op1std 7343 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → (1st𝑧) = 𝑥)
456455eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 = ⟨𝑥, 𝑦⟩ → ((1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ↔ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
457456elrab 3504 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ↔ (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))))
458 ancom 465 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢))) ↔ (𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆))
459457, 458bitri 264 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ↔ (𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑆))
460 opelxp 5303 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ↔ (𝑥 ∈ {(𝑃 − (2 · 𝑢))} ∧ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
461 velsn 4337 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ {(𝑃 − (2 · 𝑢))} ↔ 𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)))
462461anbi1i 733 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ {(𝑃 − (2 · 𝑢))} ∧ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ↔ (𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
463460, 462bitri 264 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ↔ (𝑥 = (𝑃 − (2 · 𝑢)) ∧ 𝑦 ∈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
464452, 459, 4633bitr4g 303 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))))
465238, 239, 464eqrelrdv 5373 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → {𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))} = ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
466465fveq2d 6356 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}) = (♯‘({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))))
467 fzfid 12966 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) ∈ Fin)
468 xpsnen2g 8218 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 − (2 · 𝑢)) ∈ ℤ ∧ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) ∈ Fin) → ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ≈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
469402, 467, 468syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ≈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
470 hasheni 13330 . . . . . . . . . . . . 13 (({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) ≈ (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) → (♯‘({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))) = (♯‘(1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
471469, 470syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (♯‘({(𝑃 − (2 · 𝑢))} × (1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))) = (♯‘(1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))))
472 ltmul2 11066 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((2 · 𝑢) ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ ∧ (𝑄 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑄)) → ((2 · 𝑢) < 𝑃 ↔ (𝑄 · (2 · 𝑢)) < (𝑄 · 𝑃)))
47322, 350, 252, 366, 472syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((2 · 𝑢) < 𝑃 ↔ (𝑄 · (2 · 𝑢)) < (𝑄 · 𝑃)))
474410, 473mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (𝑄 · (2 · 𝑢)) < (𝑄 · 𝑃))
475 ltdivmul2 11092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑄 · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ ∧ 𝑄 ∈ ℝ ∧ (𝑃 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑃)) → (((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃) < 𝑄 ↔ (𝑄 · (2 · 𝑢)) < (𝑄 · 𝑃)))
476371, 252, 350, 372, 475syl112anc 1481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃) < 𝑄 ↔ (𝑄 · (2 · 𝑢)) < (𝑄 · 𝑃)))
477474, 476mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 · (2 · 𝑢)) / 𝑃) < 𝑄)
478376, 477eqbrtrrd 4828 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < 𝑄)
479 fllt 12801 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) ∈ ℝ ∧ 𝑄 ∈ ℤ) → (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < 𝑄 ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < 𝑄))
48023, 280, 479syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)) < 𝑄 ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < 𝑄))
481478, 480mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < 𝑄)
482 zltlem1 11622 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ ∧ 𝑄 ∈ ℤ) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < 𝑄 ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ≤ (𝑄 − 1)))
48324, 280, 482syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) < 𝑄 ↔ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ≤ (𝑄 − 1)))
484481, 483mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ≤ (𝑄 − 1))
485484, 298breqtrrd 4832 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ≤ (2 · 𝑁))
486 eluz2 11885 . . . . . . . . . . . . . 14 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ↔ ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℤ ∧ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ≤ (2 · 𝑁)))
48724, 387, 485, 486syl3anbrc 1429 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
488 uznn0sub 11912 . . . . . . . . . . . . 13 ((2 · 𝑁) ∈ (ℤ‘(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) → ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℕ0)
489 hashfz1 13328 . . . . . . . . . . . . 13 (((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) = ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
490487, 488, 4893syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (♯‘(1...((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))) = ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
491466, 471, 4903eqtrd 2798 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}) = ((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
492491sumeq2dv 14632 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(♯‘{𝑧𝑆 ∣ (1st𝑧) = (𝑃 − (2 · 𝑢))}) = Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
49385, 235, 4923eqtr3rd 2803 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))
494314nncnd 11228 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
495494adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) → (2 · 𝑁) ∈ ℂ)
4965, 495, 301fsumsub 14719 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)((2 · 𝑁) − (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) − Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
497493, 496eqtr3d 2796 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) = (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) − Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))))
498497oveq2d 6829 . . . . . . 7 (𝜑 → (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) = (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) − Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))))
49925zcnd 11675 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℂ)
5005, 387fsumzcl 14665 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) ∈ ℤ)
501500zcnd 11675 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) ∈ ℂ)
502499, 501pncan3d 10587 . . . . . . 7 (𝜑 → (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) − Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))))) = Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁))
503 fsumconst 14721 . . . . . . . . 9 (((((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∈ Fin ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℂ) → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) = ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · (2 · 𝑁)))
5045, 494, 503syl2anc 696 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) = ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · (2 · 𝑁)))
505 hashcl 13339 . . . . . . . . . . 11 ((((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀) ∈ Fin → (♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∈ ℕ0)
5065, 505syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∈ ℕ0)
507506nn0cnd 11545 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∈ ℂ)
508 2cnd 11285 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 2 ∈ ℂ)
509507, 508, 320mul12d 10437 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · (2 · 𝑁)) = (2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)))
510504, 509eqtrd 2794 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(2 · 𝑁) = (2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)))
511498, 502, 5103eqtrd 2798 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) = (2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)))
512511oveq2d 6829 . . . . 5 (𝜑 → (-1↑(Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = (-1↑(2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁))))
51317a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 2 ∈ ℤ)
514506nn0zd 11672 . . . . . . 7 (𝜑 → (♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) ∈ ℤ)
515514, 379zmulcld 11680 . . . . . 6 (𝜑 → ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁) ∈ ℤ)
516 expmulz 13100 . . . . . 6 (((-1 ∈ ℂ ∧ -1 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℤ ∧ ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁) ∈ ℤ)) → (-1↑(2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁))) = ((-1↑2)↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)))
5172, 4, 513, 515, 516syl22anc 1478 . . . . 5 (𝜑 → (-1↑(2 · ((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁))) = ((-1↑2)↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)))
518 neg1sqe1 13153 . . . . . . 7 (-1↑2) = 1
519518oveq1i 6823 . . . . . 6 ((-1↑2)↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)) = (1↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁))
520 1exp 13083 . . . . . . 7 (((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁) ∈ ℤ → (1↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)) = 1)
521515, 520syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (1↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)) = 1)
522519, 521syl5eq 2806 . . . . 5 (𝜑 → ((-1↑2)↑((♯‘(((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)) · 𝑁)) = 1)
523512, 517, 5223eqtrd 2798 . . . 4 (𝜑 → (-1↑(Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = 1)
52445, 56, 5233eqtr4d 2804 . . 3 (𝜑 → ((-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = (-1↑(Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
525 expaddz 13098 . . . 4 (((-1 ∈ ℂ ∧ -1 ≠ 0) ∧ (Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) ∈ ℤ ∧ (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}) ∈ ℤ)) → (-1↑(Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = ((-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
5262, 4, 25, 43, 525syl22anc 1478 . . 3 (𝜑 → (-1↑(Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢))) + (♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = ((-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
527524, 526eqtr2d 2795 . 2 (𝜑 → ((-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))) = ((-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})) · (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)}))))
52826, 42, 42, 44, 527mulcan2ad 10855 1 (𝜑 → (-1↑Σ𝑢 ∈ (((⌊‘(𝑀 / 2)) + 1)...𝑀)(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑢)))) = (-1↑(♯‘{𝑧𝑆 ∣ ¬ 2 ∥ (1st𝑧)})))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  {crab 3054  cdif 3712  wss 3715  {csn 4321  cop 4327   ciun 4672  Disj wdisj 4772   class class class wbr 4804  {copab 4864   × cxp 5264  Rel wrel 5271  cfv 6049  (class class class)co 6813  1st c1st 7331  cen 8118  Fincfn 8121  cc 10126  cr 10127  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131   · cmul 10133   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458  -cneg 10459   / cdiv 10876  cn 11212  2c2 11262  0cn0 11484  cz 11569  cuz 11879  ...cfz 12519  cfl 12785  cexp 13054  chash 13311  Σcsu 14615  cdvds 15182  cprime 15587
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-disj 4773  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-sup 8513  df-inf 8514  df-oi 8580  df-card 8955  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-fl 12787  df-seq 12996  df-exp 13055  df-hash 13312  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-clim 14418  df-sum 14616  df-dvds 15183  df-prm 15588
This theorem is referenced by:  lgsquadlem2  25305
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