| Step | Hyp | Ref
 | Expression | 
| 1 |   | 2lgslem1a 15329 | 
. . 3
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → {𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))} = {𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)}) | 
| 2 | 1 | fveq2d 5562 | 
. 2
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(♯‘{𝑥 ∈
ℤ ∣ ∃𝑖
∈ (1...((𝑃 − 1)
/ 2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))}) = (♯‘{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)})) | 
| 3 |   | prmz 12279 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) | 
| 4 |   | 4nn 9154 | 
. . . . . . . 8
⊢ 4 ∈
ℕ | 
| 5 |   | znq 9698 | 
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 4 ∈
ℕ) → (𝑃 / 4)
∈ ℚ) | 
| 6 | 3, 4, 5 | sylancl 413 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 / 4) ∈
ℚ) | 
| 7 | 6 | adantr 276 | 
. . . . . 6
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → (𝑃 / 4) ∈
ℚ) | 
| 8 | 7 | flqcld 10367 | 
. . . . 5
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) | 
| 9 | 8 | peano2zd 9451 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) | 
| 10 |   | nnoddn2prmb 12431 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2})
↔ (𝑃 ∈ ℙ
∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) | 
| 11 |   | oddprm 12428 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2})
→ ((𝑃 − 1) / 2)
∈ ℕ) | 
| 12 | 10, 11 | sylbir 135 | 
. . . . 5
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℕ) | 
| 13 | 12 | nnzd 9447 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ) | 
| 14 | 9, 13 | fzfigd 10523 | 
. . 3
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) / 2))
∈ Fin) | 
| 15 | 14 | mptexd 5789 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 · 2)) ∈
V) | 
| 16 |   | eqid 2196 | 
. . . . 5
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1)...((𝑃 − 1)
/ 2)) = (((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1)...((𝑃 − 1)
/ 2)) | 
| 17 |   | eqid 2196 | 
. . . . 5
⊢ (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 · 2)) = (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 · 2)) | 
| 18 | 16, 17 | 2lgslem1b 15330 | 
. . . 4
⊢ (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 ·
2)):(((⌊‘(𝑃 /
4)) + 1)...((𝑃 − 1) /
2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)} | 
| 19 |   | f1oeq1 5492 | 
. . . . 5
⊢ (𝑓 = (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 · 2)) → (𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)} ↔ (𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 ·
2)):(((⌊‘(𝑃 /
4)) + 1)...((𝑃 − 1) /
2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)})) | 
| 20 | 19 | spcegv 2852 | 
. . . 4
⊢ ((𝑦 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝑦 · 2)) ∈ V →
((𝑦 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) / 2))
↦ (𝑦 ·
2)):(((⌊‘(𝑃 /
4)) + 1)...((𝑃 − 1) /
2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)} → ∃𝑓 𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)})) | 
| 21 | 15, 18, 20 | mpisyl 1457 | 
. . 3
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
∃𝑓 𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)}) | 
| 22 |   | fihasheqf1oi 10879 | 
. . . . 5
⊢
(((((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ∈ Fin ∧ 𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)}) →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (♯‘{𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2)})) | 
| 23 | 22 | ex 115 | 
. . . 4
⊢
((((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1)...((𝑃 − 1)
/ 2)) ∈ Fin → (𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)} →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (♯‘{𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2)}))) | 
| 24 | 23 | exlimdv 1833 | 
. . 3
⊢
((((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1)...((𝑃 − 1)
/ 2)) ∈ Fin → (∃𝑓 𝑓:(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))–1-1-onto→{𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)} →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (♯‘{𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2)}))) | 
| 25 | 14, 21, 24 | sylc 62 | 
. 2
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (♯‘{𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2)})) | 
| 26 | 6 | flqcld 10367 | 
. . . . 5
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) | 
| 27 | 26 | adantr 276 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) | 
| 28 |   | oddm1d2 12057 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ ℤ → (¬ 2
∥ 𝑃 ↔ ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ)) | 
| 29 | 3, 28 | syl 14 | 
. . . . 5
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (¬ 2
∥ 𝑃 ↔ ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ)) | 
| 30 | 29 | biimpa 296 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ) | 
| 31 |   | 2lgslem1c 15331 | 
. . . 4
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(⌊‘(𝑃 / 4))
≤ ((𝑃 − 1) /
2)) | 
| 32 |   | eluz2 9607 | 
. . . 4
⊢ (((𝑃 − 1) / 2) ∈
(ℤ≥‘(⌊‘(𝑃 / 4))) ↔ ((⌊‘(𝑃 / 4)) ∈ ℤ ∧
((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ ∧ (⌊‘(𝑃 / 4)) ≤ ((𝑃 − 1) / 2))) | 
| 33 | 27, 30, 31, 32 | syl3anbrc 1183 | 
. . 3
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
(ℤ≥‘(⌊‘(𝑃 / 4)))) | 
| 34 |   | hashfzp1 10916 | 
. . 3
⊢ (((𝑃 − 1) / 2) ∈
(ℤ≥‘(⌊‘(𝑃 / 4))) →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (((𝑃 − 1) / 2) −
(⌊‘(𝑃 /
4)))) | 
| 35 | 33, 34 | syl 14 | 
. 2
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(♯‘(((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) = (((𝑃 − 1) / 2) −
(⌊‘(𝑃 /
4)))) | 
| 36 | 2, 25, 35 | 3eqtr2d 2235 | 
1
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
(♯‘{𝑥 ∈
ℤ ∣ ∃𝑖
∈ (1...((𝑃 − 1)
/ 2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))}) = (((𝑃 − 1) / 2) −
(⌊‘(𝑃 /
4)))) |