Theorem phibndlem 12849

Description: Lemma for phibnd 12850. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
phibndlem	|- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> { x e. ( 1 ... N ) | ( x gcd N ) = 1 } C_ ( 1 ... ( N - 1 ) ) )

Distinct variable group:   x, N

Proof of Theorem phibndlem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 110	. . . . 5 |- ( ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) /\ x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) )
2	1	a1d 22	. . . 4 |- ( ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) /\ x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) -> ( ( x gcd N ) = 1 -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) )
3		eluzelz 9808	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> N e. ZZ )
4		gcdid 12618	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. ZZ -> ( N gcd N ) = ( abs ` N ) )
5	3, 4	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( N gcd N ) = ( abs ` N ) )
6		eluz2nn 9843	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> N e. NN )
7		nnre 9193	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( N e. NN -> N e. RR )
8		nnnn0 9452	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( N e. NN -> N e. NN0 )
9	8	nn0ge0d 9501	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( N e. NN -> 0 <_ N )
10	7, 9	absidd 11788	. . . . . . . . . . . 12 |- ( N e. NN -> ( abs ` N ) = N )
11	6, 10	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( abs ` N ) = N )
12	5, 11	eqtrd 2264	. . . . . . . . . 10 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( N gcd N ) = N )
13		1re 8221	. . . . . . . . . . 11 |- 1 e. RR
14		eluz2gt1 9879	. . . . . . . . . . 11 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> 1 < N )
15		ltne 8307	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 1 e. RR /\ 1 < N ) -> N =/= 1 )
16	13, 14, 15	sylancr 414	. . . . . . . . . 10 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> N =/= 1 )
17	12, 16	eqnetrd 2427	. . . . . . . . 9 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( N gcd N ) =/= 1 )
18		oveq1 6035	. . . . . . . . . 10 |- ( x = N -> ( x gcd N ) = ( N gcd N ) )
19	18	neeq1d 2421	. . . . . . . . 9 |- ( x = N -> ( ( x gcd N ) =/= 1 <-> ( N gcd N ) =/= 1 ) )
20	17, 19	syl5ibrcom 157	. . . . . . . 8 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> ( x = N -> ( x gcd N ) =/= 1 ) )
21	20	imp 124	. . . . . . 7 |- ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x = N ) -> ( x gcd N ) =/= 1 )
22	21	adantlr 477	. . . . . 6 |- ( ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) /\ x = N ) -> ( x gcd N ) =/= 1 )
23	22	neneqd 2424	. . . . 5 |- ( ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) /\ x = N ) -> -. ( x gcd N ) = 1 )
24	23	pm2.21d 624	. . . 4 |- ( ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) /\ x = N ) -> ( ( x gcd N ) = 1 -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) )
25		fzm1 10378	. . . . . . 7 |- ( N e. ( ZZ>= ` 1 ) -> ( x e. ( 1 ... N ) <-> ( x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) \/ x = N ) ) )
26		nnuz 9835	. . . . . . 7 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
27	25, 26	eleq2s 2326	. . . . . 6 |- ( N e. NN -> ( x e. ( 1 ... N ) <-> ( x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) \/ x = N ) ) )
28	27	biimpa 296	. . . . 5 |- ( ( N e. NN /\ x e. ( 1 ... N ) ) -> ( x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) \/ x = N ) )
29	6, 28	sylan 283	. . . 4 |- ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) -> ( x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) \/ x = N ) )
30	2, 24, 29	mpjaodan 806	. . 3 |- ( ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ x e. ( 1 ... N ) ) -> ( ( x gcd N ) = 1 -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) )
31	30	ralrimiva 2606	. 2 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> A. x e. ( 1 ... N ) ( ( x gcd N ) = 1 -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) )
32		rabss 3305	. 2 |- ( { x e. ( 1 ... N ) | ( x gcd N ) = 1 } C_ ( 1 ... ( N - 1 ) ) <-> A. x e. ( 1 ... N ) ( ( x gcd N ) = 1 -> x e. ( 1 ... ( N - 1 ) ) ) )
33	31, 32	sylibr 134	1 |- ( N e. ( ZZ>= ` 2 ) -> { x e. ( 1 ... N ) | ( x gcd N ) = 1 } C_ ( 1 ... ( N - 1 ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 716   = wceq 1398   e. wcel 2202   =/= wne 2403   A.wral 2511   {crab 2515   C_ wss 3201   class class class wbr 4093   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   RRcr 8074   1c1 8076   < clt 8257   - cmin 8393   NNcn 9186   2c2 9237   ZZcz 9522   ZZ>=cuz 9798   ...cfz 10286   abscabs 11618   gcd cgcd 12585

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-mulrcl 8174  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-precex 8185  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191  ax-pre-mulgt0 8192  ax-pre-mulext 8193  ax-arch 8194  ax-caucvg 8195

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-po 4399  df-iso 4400  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-recs 6514  df-frec 6600  df-sup 7226  df-pnf 8259  df-mnf 8260  df-xr 8261  df-ltxr 8262  df-le 8263  df-sub 8395  df-neg 8396  df-reap 8798  df-ap 8805  df-div 8896  df-inn 9187  df-2 9245  df-3 9246  df-4 9247  df-n0 9446  df-z 9523  df-uz 9799  df-q 9897  df-rp 9932  df-fz 10287  df-fzo 10421  df-fl 10574  df-mod 10629  df-seqfrec 10754  df-exp 10845  df-cj 11463  df-re 11464  df-im 11465  df-rsqrt 11619  df-abs 11620  df-dvds 12410  df-gcd 12586

This theorem is referenced by:  phibnd  12850  dfphi2  12853