MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1259lem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1259lem5 16470
Description: Lemma for 1259prm 16471. Calculate the GCD of 2↑34 − 1≡869 with 𝑁 = 1259. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
1259prm.1 𝑁 = 1259
Assertion
Ref Expression
1259lem5 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1

Proof of Theorem 1259lem5
StepHypRef Expression
1 2nn 11713 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 11918 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 11919 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12116 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13445 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 690 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 11941 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 11923 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 11921 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12116 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 11924 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12116 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 11916 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 11917 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12116 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 11920 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12116 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11738 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12121 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2911 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16467 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11788 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2823 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12132 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2823 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12142 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16410 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12116 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 11915 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12116 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12116 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12116 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12116 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12010 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12010 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 15864 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 690 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11719 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12121 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11735 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2823 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12123 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 10597 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10647 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10830 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7170 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11765 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2846 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11721 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10647 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7168 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 11737 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12182 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10834 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2846 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12153 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11651 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12233 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12139 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 15765 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16451 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16057 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 690 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 232 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2846 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2823 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11715 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10648 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10829 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7170 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11782 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2846 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7168 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11785 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10834 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12123 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2850 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12154 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16411 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2823 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11806 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10652 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10829 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7170 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11799 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2846 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11725 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11808 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10652 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7168 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11790 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12123 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2850 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12154 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16411 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2823 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11794 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10834 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7169 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 11922 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12218 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10652 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11734 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11801 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10834 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12161 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2846 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 11740 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12225 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10652 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12173 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12163 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12154 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16411 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2823 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2823 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10829 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2846 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10830 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7170 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2846 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12223 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10652 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12187 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12162 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12154 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11809 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7168 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10830 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2850 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12154 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16411 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 11912 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10829 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10648 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7170 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12183 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2846 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11731 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10648 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7168 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12192 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10834 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2846 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12154 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10648 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7168 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10829 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2850 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12154 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2849 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16411 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16412 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 208   = wceq 1537  wcel 2114   class class class wbr 5068  (class class class)co 7158  0cc0 10539  1c1 10540   + caddc 10542   · cmul 10544  cmin 10872  cn 11640  2c2 11695  3c3 11696  4c4 11697  5c5 11698  6c6 11699  7c7 11700  8c8 11701  9c9 11702  0cn0 11900  cz 11984  cdc 12101  cexp 13432  cdvds 15609   gcd cgcd 15845  cprime 16017
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463  ax-cnex 10595  ax-resscn 10596  ax-1cn 10597  ax-icn 10598  ax-addcl 10599  ax-addrcl 10600  ax-mulcl 10601  ax-mulrcl 10602  ax-mulcom 10603  ax-addass 10604  ax-mulass 10605  ax-distr 10606  ax-i2m1 10607  ax-1ne0 10608  ax-1rid 10609  ax-rnegex 10610  ax-rrecex 10611  ax-cnre 10612  ax-pre-lttri 10613  ax-pre-lttrn 10614  ax-pre-ltadd 10615  ax-pre-mulgt0 10616  ax-pre-sup 10617
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rmo 3148  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-iun 4923  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-riota 7116  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-om 7583  df-1st 7691  df-2nd 7692  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-1o 8104  df-2o 8105  df-er 8291  df-en 8512  df-dom 8513  df-sdom 8514  df-fin 8515  df-sup 8908  df-inf 8909  df-pnf 10679  df-mnf 10680  df-xr 10681  df-ltxr 10682  df-le 10683  df-sub 10874  df-neg 10875  df-div 11300  df-nn 11641  df-2 11703  df-3 11704  df-4 11705  df-5 11706  df-6 11707  df-7 11708  df-8 11709  df-9 11710  df-n0 11901  df-z 11985  df-dec 12102  df-uz 12247  df-rp 12393  df-fz 12896  df-fl 13165  df-mod 13241  df-seq 13373  df-exp 13433  df-cj 14460  df-re 14461  df-im 14462  df-sqrt 14596  df-abs 14597  df-dvds 15610  df-gcd 15846  df-prm 16018
This theorem is referenced by:  1259prm  16471
  Copyright terms: Public domain W3C validator