Theorem 2lgsoddprmlem3 15436

Description: Lemma 3 for 2lgsoddprm . (Contributed by AV, 20-Jul-2021.)

Assertion

Ref	Expression
2lgsoddprmlem3	|- ( ( N e. ZZ /\ -. 2 || N /\ R = ( N mod 8 ) ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> R e. { 1 , 7 } ) )

Proof of Theorem 2lgsoddprmlem3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		lgsdir2lem3 15355	. . 3 |- ( ( N e. ZZ /\ -. 2 || N ) -> ( N mod 8 ) e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) )
2		eleq1 2259	. . . . 5 |- ( ( N mod 8 ) = R -> ( ( N mod 8 ) e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) <-> R e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) ) )
3	2	eqcoms 2199	. . . 4 |- ( R = ( N mod 8 ) -> ( ( N mod 8 ) e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) <-> R e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) ) )
4		elun 3305	. . . . . 6 |- ( R e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) <-> ( R e. { 1 , 7 } \/ R e. { 3 , 5 } ) )
5		elpri 3646	. . . . . . . 8 |- ( R e. { 3 , 5 } -> ( R = 3 \/ R = 5 ) )
6		oveq1 5932	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( R = 3 -> ( R ^ 2 ) = ( 3 ^ 2 ) )
7	6	oveq1d 5940	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( R = 3 -> ( ( R ^ 2 ) - 1 ) = ( ( 3 ^ 2 ) - 1 ) )
8	7	oveq1d 5940	. . . . . . . . . . . 12 |- ( R = 3 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( ( ( 3 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
9		2lgsoddprmlem3b 15433	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( 3 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = 1
10	8, 9	eqtrdi 2245	. . . . . . . . . . 11 |- ( R = 3 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = 1 )
11	10	breq2d 4046	. . . . . . . . . 10 |- ( R = 3 -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> 2 || 1 ) )
12		n2dvds1 12094	. . . . . . . . . . 11 |- -. 2 || 1
13	12	pm2.21i 647	. . . . . . . . . 10 |- ( 2 || 1 -> R e. { 1 , 7 } )
14	11, 13	biimtrdi 163	. . . . . . . . 9 |- ( R = 3 -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
15		oveq1 5932	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( R = 5 -> ( R ^ 2 ) = ( 5 ^ 2 ) )
16	15	oveq1d 5940	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( R = 5 -> ( ( R ^ 2 ) - 1 ) = ( ( 5 ^ 2 ) - 1 ) )
17	16	oveq1d 5940	. . . . . . . . . . . 12 |- ( R = 5 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( ( ( 5 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
18	17	breq2d 4046	. . . . . . . . . . 11 |- ( R = 5 -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> 2 || ( ( ( 5 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) ) )
19		2lgsoddprmlem3c 15434	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( 5 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = 3
20	19	breq2i 4042	. . . . . . . . . . 11 |- ( 2 || ( ( ( 5 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> 2 || 3 )
21	18, 20	bitrdi 196	. . . . . . . . . 10 |- ( R = 5 -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> 2 || 3 ) )
22		n2dvds3 12097	. . . . . . . . . . 11 |- -. 2 || 3
23	22	pm2.21i 647	. . . . . . . . . 10 |- ( 2 || 3 -> R e. { 1 , 7 } )
24	21, 23	biimtrdi 163	. . . . . . . . 9 |- ( R = 5 -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
25	14, 24	jaoi 717	. . . . . . . 8 |- ( ( R = 3 \/ R = 5 ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
26	5, 25	syl 14	. . . . . . 7 |- ( R e. { 3 , 5 } -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
27	26	jao1i 797	. . . . . 6 |- ( ( R e. { 1 , 7 } \/ R e. { 3 , 5 } ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
28	4, 27	sylbi 121	. . . . 5 |- ( R e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) -> R e. { 1 , 7 } ) )
29		elpri 3646	. . . . . 6 |- ( R e. { 1 , 7 } -> ( R = 1 \/ R = 7 ) )
30		z0even 12093	. . . . . . . 8 |- 2 || 0
31		oveq1 5932	. . . . . . . . . . 11 |- ( R = 1 -> ( R ^ 2 ) = ( 1 ^ 2 ) )
32	31	oveq1d 5940	. . . . . . . . . 10 |- ( R = 1 -> ( ( R ^ 2 ) - 1 ) = ( ( 1 ^ 2 ) - 1 ) )
33	32	oveq1d 5940	. . . . . . . . 9 |- ( R = 1 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( ( ( 1 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
34		2lgsoddprmlem3a 15432	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( 1 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = 0
35	33, 34	eqtrdi 2245	. . . . . . . 8 |- ( R = 1 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = 0 )
36	30, 35	breqtrrid 4072	. . . . . . 7 |- ( R = 1 -> 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
37		2z 9371	. . . . . . . . 9 |- 2 e. ZZ
38		3z 9372	. . . . . . . . 9 |- 3 e. ZZ
39		dvdsmul1 11995	. . . . . . . . 9 |- ( ( 2 e. ZZ /\ 3 e. ZZ ) -> 2 || ( 2 x. 3 ) )
40	37, 38, 39	mp2an 426	. . . . . . . 8 |- 2 || ( 2 x. 3 )
41		oveq1 5932	. . . . . . . . . . 11 |- ( R = 7 -> ( R ^ 2 ) = ( 7 ^ 2 ) )
42	41	oveq1d 5940	. . . . . . . . . 10 |- ( R = 7 -> ( ( R ^ 2 ) - 1 ) = ( ( 7 ^ 2 ) - 1 ) )
43	42	oveq1d 5940	. . . . . . . . 9 |- ( R = 7 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( ( ( 7 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
44		2lgsoddprmlem3d 15435	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( 7 ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( 2 x. 3 )
45	43, 44	eqtrdi 2245	. . . . . . . 8 |- ( R = 7 -> ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) = ( 2 x. 3 ) )
46	40, 45	breqtrrid 4072	. . . . . . 7 |- ( R = 7 -> 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
47	36, 46	jaoi 717	. . . . . 6 |- ( ( R = 1 \/ R = 7 ) -> 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
48	29, 47	syl 14	. . . . 5 |- ( R e. { 1 , 7 } -> 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) )
49	28, 48	impbid1 142	. . . 4 |- ( R e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> R e. { 1 , 7 } ) )
50	3, 49	biimtrdi 163	. . 3 |- ( R = ( N mod 8 ) -> ( ( N mod 8 ) e. ( { 1 , 7 } u. { 3 , 5 } ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> R e. { 1 , 7 } ) ) )
51	1, 50	syl5com 29	. 2 |- ( ( N e. ZZ /\ -. 2 || N ) -> ( R = ( N mod 8 ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> R e. { 1 , 7 } ) ) )
52	51	3impia 1202	1 |- ( ( N e. ZZ /\ -. 2 || N /\ R = ( N mod 8 ) ) -> ( 2 || ( ( ( R ^ 2 ) - 1 ) / 8 ) <-> R e. { 1 , 7 } ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 709   /\ w3a 980   = wceq 1364   e. wcel 2167   u. cun 3155   {cpr 3624   class class class wbr 4034  (class class class)co 5925   0cc0 7896   1c1 7897   x. cmul 7901   - cmin 8214   / cdiv 8716   2c2 9058   3c3 9059   5c5 9061   7c7 9063   8c8 9064   ZZcz 9343   mod cmo 10431   ^cexp 10647   || cdvds 11969

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-mulrcl 7995  ax-addcom 7996  ax-mulcom 7997  ax-addass 7998  ax-mulass 7999  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-1rid 8003  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-precex 8006  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012  ax-pre-mulgt0 8013  ax-pre-mulext 8014  ax-arch 8015

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-xor 1387  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-po 4332  df-iso 4333  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-reap 8619  df-ap 8626  df-div 8717  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-5 9069  df-6 9070  df-7 9071  df-8 9072  df-9 9073  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-q 9711  df-rp 9746  df-fz 10101  df-fl 10377  df-mod 10432  df-seqfrec 10557  df-exp 10648  df-dvds 11970

This theorem is referenced by:  2lgsoddprmlem4  15437