MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  m1lgs Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem m1lgs 24858
Description: The first supplement to the law of quadratic reciprocity. Negative one is a square mod an odd prime 𝑃 iff 𝑃≡1 (mod 4). See first case of theorem 9.4 in [ApostolNT] p. 181. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
m1lgs (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((-1 /L 𝑃) = 1 ↔ (𝑃 mod 4) = 1))

Proof of Theorem m1lgs
StepHypRef Expression
1 neg1z 11249 . . . . . . . . 9 -1 ∈ ℤ
2 oddprm 15302 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
32nnnn0d 11201 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0)
4 zexpcl 12695 . . . . . . . . 9 ((-1 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ)
51, 3, 4sylancr 694 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ)
65peano2zd 11320 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) ∈ ℤ)
7 eldifi 3694 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℙ)
8 prmnn 15175 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℕ)
106, 9zmodcld 12511 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ∈ ℕ0)
1110nn0cnd 11203 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ∈ ℂ)
12 1cnd 9913 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 1 ∈ ℂ)
1311, 12, 12subaddd 10262 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) − 1) = 1 ↔ (1 + 1) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃)))
14 2re 10940 . . . . . . . 8 2 ∈ ℝ
1514a1i 11 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 ∈ ℝ)
169nnrpd 11705 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℝ+)
17 0le2 10961 . . . . . . . 8 0 ≤ 2
1817a1i 11 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 0 ≤ 2)
19 eldifsni 4261 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ≠ 2)
209nnred 10885 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℝ)
21 prmuz2 15195 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ (ℤ‘2))
227, 21syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ (ℤ‘2))
23 eluzle 11535 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℤ‘2) → 2 ≤ 𝑃)
2422, 23syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 ≤ 𝑃)
2515, 20, 24leltned 10042 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (2 < 𝑃𝑃 ≠ 2))
2619, 25mpbird 246 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 < 𝑃)
27 modid 12515 . . . . . . 7 (((2 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 2 ∧ 2 < 𝑃)) → (2 mod 𝑃) = 2)
2815, 16, 18, 26, 27syl22anc 1319 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (2 mod 𝑃) = 2)
29 df-2 10929 . . . . . 6 2 = (1 + 1)
3028, 29syl6eq 2660 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (2 mod 𝑃) = (1 + 1))
3130eqeq1d 2612 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ↔ (1 + 1) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃)))
3219neneqd 2787 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ¬ 𝑃 = 2)
33 2prm 15192 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℙ
34 dvdsprm 15202 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 2 ∈ ℙ) → (𝑃 ∥ 2 ↔ 𝑃 = 2))
3522, 33, 34sylancl 693 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (𝑃 ∥ 2 ↔ 𝑃 = 2))
3632, 35mtbird 314 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ¬ 𝑃 ∥ 2)
3736adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ¬ 𝑃 ∥ 2)
38 1cnd 9913 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → 1 ∈ ℂ)
392adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
40 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2))
41 oexpneg 14856 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((1 ∈ ℂ ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) = -(1↑((𝑃 − 1) / 2)))
4238, 39, 40, 41syl3anc 1318 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) = -(1↑((𝑃 − 1) / 2)))
4339nnzd 11316 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ)
44 1exp 12709 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ → (1↑((𝑃 − 1) / 2)) = 1)
4543, 44syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (1↑((𝑃 − 1) / 2)) = 1)
4645negeqd 10127 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → -(1↑((𝑃 − 1) / 2)) = -1)
4742, 46eqtrd 2644 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) = -1)
4847oveq1d 6542 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) = (-1 + 1))
49 ax-1cn 9851 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
50 neg1cn 10974 . . . . . . . . . . . . . 14 -1 ∈ ℂ
51 1pneg1e0 10979 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 + -1) = 0
5249, 50, 51addcomli 10080 . . . . . . . . . . . . 13 (-1 + 1) = 0
5348, 52syl6eq 2660 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) = 0)
5453oveq2d 6543 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1)) = (2 − 0))
55 2cn 10941 . . . . . . . . . . . 12 2 ∈ ℂ
5655subid1i 10205 . . . . . . . . . . 11 (2 − 0) = 2
5754, 56syl6eq 2660 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1)) = 2)
5857breq2d 4590 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → (𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1)) ↔ 𝑃 ∥ 2))
5937, 58mtbird 314 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ ¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)) → ¬ 𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1)))
6059ex 449 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (¬ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2) → ¬ 𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1))))
6160con4d 113 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1)) → 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)))
62 2z 11245 . . . . . . . 8 2 ∈ ℤ
6362a1i 11 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 ∈ ℤ)
64 moddvds 14778 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℕ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) ∈ ℤ) → ((2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1))))
659, 63, 6, 64syl3anc 1318 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ (2 − ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1))))
66 4z 11247 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℤ
6766a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 4 ∈ ℤ)
68 4ne0 10967 . . . . . . . . . 10 4 ≠ 0
6968a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 4 ≠ 0)
70 nnm1nn0 11184 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
719, 70syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
7271nn0zd 11315 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (𝑃 − 1) ∈ ℤ)
73 dvdsval2 14773 . . . . . . . . 9 ((4 ∈ ℤ ∧ 4 ≠ 0 ∧ (𝑃 − 1) ∈ ℤ) → (4 ∥ (𝑃 − 1) ↔ ((𝑃 − 1) / 4) ∈ ℤ))
7467, 69, 72, 73syl3anc 1318 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (4 ∥ (𝑃 − 1) ↔ ((𝑃 − 1) / 4) ∈ ℤ))
7571nn0cnd 11203 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
7655a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 ∈ ℂ)
77 2ne0 10963 . . . . . . . . . . . 12 2 ≠ 0
7877a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 2 ≠ 0)
7975, 76, 76, 78, 78divdiv1d 10684 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((𝑃 − 1) / 2) / 2) = ((𝑃 − 1) / (2 · 2)))
80 2t2e4 11027 . . . . . . . . . . 11 (2 · 2) = 4
8180oveq2i 6538 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 − 1) / (2 · 2)) = ((𝑃 − 1) / 4)
8279, 81syl6eq 2660 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((𝑃 − 1) / 2) / 2) = ((𝑃 − 1) / 4))
8382eleq1d 2672 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ ↔ ((𝑃 − 1) / 4) ∈ ℤ))
8474, 83bitr4d 270 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (4 ∥ (𝑃 − 1) ↔ (((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ))
852nnzd 11316 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ)
86 dvdsval2 14773 . . . . . . . 8 ((2 ∈ ℤ ∧ 2 ≠ 0 ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ) → (2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2) ↔ (((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ))
8763, 78, 85, 86syl3anc 1318 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2) ↔ (((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ))
8884, 87bitr4d 270 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (4 ∥ (𝑃 − 1) ↔ 2 ∥ ((𝑃 − 1) / 2)))
8961, 65, 883imtr4d 282 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) → 4 ∥ (𝑃 − 1)))
9050a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → -1 ∈ ℂ)
91 neg1ne0 10976 . . . . . . . . . . . 12 -1 ≠ 0
9291a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → -1 ≠ 0)
9362a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → 2 ∈ ℤ)
9484biimpa 500 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ)
95 expmulz 12726 . . . . . . . . . . 11 (((-1 ∈ ℂ ∧ -1 ≠ 0) ∧ (2 ∈ ℤ ∧ (((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ)) → (-1↑(2 · (((𝑃 − 1) / 2) / 2))) = ((-1↑2)↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)))
9690, 92, 93, 94, 95syl22anc 1319 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (-1↑(2 · (((𝑃 − 1) / 2) / 2))) = ((-1↑2)↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)))
972nncnd 10886 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℂ)
9897, 76, 78divcan2d 10655 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (2 · (((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = ((𝑃 − 1) / 2))
9998adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (2 · (((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = ((𝑃 − 1) / 2))
10099oveq2d 6543 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (-1↑(2 · (((𝑃 − 1) / 2) / 2))) = (-1↑((𝑃 − 1) / 2)))
101 neg1sqe1 12779 . . . . . . . . . . . 12 (-1↑2) = 1
102101oveq1i 6537 . . . . . . . . . . 11 ((-1↑2)↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = (1↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2))
103 1exp 12709 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑃 − 1) / 2) / 2) ∈ ℤ → (1↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = 1)
10494, 103syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (1↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = 1)
105102, 104syl5eq 2656 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → ((-1↑2)↑(((𝑃 − 1) / 2) / 2)) = 1)
10696, 100, 1053eqtr3d 2652 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (-1↑((𝑃 − 1) / 2)) = 1)
107106oveq1d 6542 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) = (1 + 1))
108107, 29syl6reqr 2663 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → 2 = ((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1))
109108oveq1d 6542 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) ∧ 4 ∥ (𝑃 − 1)) → (2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃))
110109ex 449 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (4 ∥ (𝑃 − 1) → (2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃)))
11189, 110impbid 201 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((2 mod 𝑃) = (((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) ↔ 4 ∥ (𝑃 − 1)))
11213, 31, 1113bitr2d 295 . . 3 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (((((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) − 1) = 1 ↔ 4 ∥ (𝑃 − 1)))
113 lgsval3 24785 . . . . 5 ((-1 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2})) → (-1 /L 𝑃) = ((((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) − 1))
1141, 113mpan 702 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → (-1 /L 𝑃) = ((((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) − 1))
115114eqeq1d 2612 . . 3 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((-1 /L 𝑃) = 1 ↔ ((((-1↑((𝑃 − 1) / 2)) + 1) mod 𝑃) − 1) = 1))
116 4nn 11037 . . . . 5 4 ∈ ℕ
117116a1i 11 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 4 ∈ ℕ)
118 prmz 15176 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
1197, 118syl 17 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ∈ ℤ)
120 1zzd 11244 . . . 4 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 1 ∈ ℤ)
121 moddvds 14778 . . . 4 ((4 ∈ ℕ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → ((𝑃 mod 4) = (1 mod 4) ↔ 4 ∥ (𝑃 − 1)))
122117, 119, 120, 121syl3anc 1318 . . 3 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 mod 4) = (1 mod 4) ↔ 4 ∥ (𝑃 − 1)))
123112, 115, 1223bitr4d 299 . 2 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((-1 /L 𝑃) = 1 ↔ (𝑃 mod 4) = (1 mod 4)))
124 1re 9896 . . . 4 1 ∈ ℝ
125 nnrp 11677 . . . . 5 (4 ∈ ℕ → 4 ∈ ℝ+)
126116, 125ax-mp 5 . . . 4 4 ∈ ℝ+
127 0le1 10403 . . . 4 0 ≤ 1
128 1lt4 11049 . . . 4 1 < 4
129 modid 12515 . . . 4 (((1 ∈ ℝ ∧ 4 ∈ ℝ+) ∧ (0 ≤ 1 ∧ 1 < 4)) → (1 mod 4) = 1)
130124, 126, 127, 128, 129mp4an 705 . . 3 (1 mod 4) = 1
131130eqeq2i 2622 . 2 ((𝑃 mod 4) = (1 mod 4) ↔ (𝑃 mod 4) = 1)
132123, 131syl6bb 275 1 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((-1 /L 𝑃) = 1 ↔ (𝑃 mod 4) = 1))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 195  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  wne 2780  cdif 3537  {csn 4125   class class class wbr 4578  cfv 5790  (class class class)co 6527  cc 9791  cr 9792  0cc0 9793  1c1 9794   + caddc 9796   · cmul 9798   < clt 9931  cle 9932  cmin 10118  -cneg 10119   / cdiv 10536  cn 10870  2c2 10920  4c4 10922  0cn0 11142  cz 11213  cuz 11522  +crp 11667   mod cmo 12488  cexp 12680  cdvds 14770  cprime 15172   /L clgs 24764
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4694  ax-sep 4704  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825  ax-cnex 9849  ax-resscn 9850  ax-1cn 9851  ax-icn 9852  ax-addcl 9853  ax-addrcl 9854  ax-mulcl 9855  ax-mulrcl 9856  ax-mulcom 9857  ax-addass 9858  ax-mulass 9859  ax-distr 9860  ax-i2m1 9861  ax-1ne0 9862  ax-1rid 9863  ax-rnegex 9864  ax-rrecex 9865  ax-cnre 9866  ax-pre-lttri 9867  ax-pre-lttrn 9868  ax-pre-ltadd 9869  ax-pre-mulgt0 9870  ax-pre-sup 9871
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4368  df-int 4406  df-iun 4452  df-br 4579  df-opab 4639  df-mpt 4640  df-tr 4676  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-2o 7426  df-oadd 7429  df-er 7607  df-map 7724  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-sup 8209  df-inf 8210  df-card 8626  df-cda 8851  df-pnf 9933  df-mnf 9934  df-xr 9935  df-ltxr 9936  df-le 9937  df-sub 10120  df-neg 10121  df-div 10537  df-nn 10871  df-2 10929  df-3 10930  df-4 10931  df-n0 11143  df-z 11214  df-uz 11523  df-q 11624  df-rp 11668  df-fz 12156  df-fzo 12293  df-fl 12413  df-mod 12489  df-seq 12622  df-exp 12681  df-hash 12938  df-cj 13636  df-re 13637  df-im 13638  df-sqrt 13772  df-abs 13773  df-dvds 14771  df-gcd 15004  df-prm 15173  df-phi 15258  df-pc 15329  df-lgs 24765
This theorem is referenced by:  2sqlem11  24899  2sqblem  24901
  Copyright terms: Public domain W3C validator