ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  eulerthlema GIF version

Theorem eulerthlema 12935
Description: Lemma for eulerth 12938. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.) (Revised by Jim Kingdon, 2-Sep-2024.)
Hypotheses
Ref Expression
eulerth.1 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
eulerth.2 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
eulerth.4 (𝜑𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))–1-1-onto𝑆)
Assertion
Ref Expression
eulerthlema (𝜑 → (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐹   𝑥,𝑁   𝑦,𝑁   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦)   𝐴(𝑦)   𝑆(𝑥,𝑦)   𝐹(𝑦)

Proof of Theorem eulerthlema
Dummy variables 𝑘 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eulerth.1 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
21simp1d 1036 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
32phicld 12923 . . . 4 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ)
4 elnnuz 9897 . . . 4 ((ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ↔ (ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1))
53, 4sylib 122 . . 3 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1))
6 eluzfz2 10372 . . 3 ((ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1) → (ϕ‘𝑁) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
75, 6syl 14 . 2 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
8 oveq2 6060 . . . . . . 7 (𝑤 = 1 → (𝐴𝑤) = (𝐴↑1))
9 oveq2 6060 . . . . . . . 8 (𝑤 = 1 → (1...𝑤) = (1...1))
109prodeq1d 12258 . . . . . . 7 (𝑤 = 1 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥))
118, 10oveq12d 6070 . . . . . 6 (𝑤 = 1 → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)))
1211oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = 1 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
139prodeq1d 12258 . . . . . 6 (𝑤 = 1 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
1413oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = 1 → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
1512, 14eqeq12d 2249 . . . 4 (𝑤 = 1 → ((((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) ↔ (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
1615imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = 1 → ((𝜑 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) ↔ (𝜑 → (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
17 oveq2 6060 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑘 → (𝐴𝑤) = (𝐴𝑘))
18 oveq2 6060 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑘 → (1...𝑤) = (1...𝑘))
1918prodeq1d 12258 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑘 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥))
2017, 19oveq12d 6070 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑘 → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)))
2120oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = 𝑘 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
2218prodeq1d 12258 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑘 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
2322oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = 𝑘 → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
2421, 23eqeq12d 2249 . . . 4 (𝑤 = 𝑘 → ((((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) ↔ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
2524imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = 𝑘 → ((𝜑 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) ↔ (𝜑 → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
26 oveq2 6060 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (𝐴𝑤) = (𝐴↑(𝑘 + 1)))
27 oveq2 6060 . . . . . . . 8 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (1...𝑤) = (1...(𝑘 + 1)))
2827prodeq1d 12258 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥))
2926, 28oveq12d 6070 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)))
3029oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
3127prodeq1d 12258 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
3231oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
3330, 32eqeq12d 2249 . . . 4 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ((((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) ↔ (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
3433imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) ↔ (𝜑 → (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
35 oveq2 6060 . . . . . . 7 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (𝐴𝑤) = (𝐴↑(ϕ‘𝑁)))
36 oveq2 6060 . . . . . . . 8 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (1...𝑤) = (1...(ϕ‘𝑁)))
3736prodeq1d 12258 . . . . . . 7 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥))
3835, 37oveq12d 6070 . . . . . 6 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)))
3938oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
4036prodeq1d 12258 . . . . . 6 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
4140oveq1d 6067 . . . . 5 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
4239, 41eqeq12d 2249 . . . 4 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ((((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) ↔ (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
4342imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ((𝜑 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) ↔ (𝜑 → (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
441simp2d 1037 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
45 eulerth.2 . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
46 ssrab2 3325 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1} ⊆ (0..^𝑁)
4745, 46eqsstri 3272 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ (0..^𝑁)
48 fzo0ssnn0 10567 . . . . . . . . . . 11 (0..^𝑁) ⊆ ℕ0
4947, 48sstri 3249 . . . . . . . . . 10 𝑆 ⊆ ℕ0
50 nn0ssz 9600 . . . . . . . . . 10 0 ⊆ ℤ
5149, 50sstri 3249 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ ℤ
52 eulerth.4 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))–1-1-onto𝑆)
53 f1of 5616 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))–1-1-onto𝑆𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
5452, 53syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
55 1nn 9253 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
5655a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ∈ ℕ)
573nnge1d 9285 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ≤ (ϕ‘𝑁))
58 elfz1b 10431 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ (1 ∈ ℕ ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ∧ 1 ≤ (ϕ‘𝑁)))
5956, 3, 57, 58syl3anbrc 1208 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
6054, 59ffvelcdmd 5815 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ 𝑆)
6151, 60sselid 3238 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ ℤ)
6244, 61zmulcld 9712 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℤ)
63 zq 9964 . . . . . . 7 ((𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℤ → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℚ)
6462, 63syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℚ)
65 nnq 9971 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℚ)
662, 65syl 14 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℚ)
672nngt0d 9286 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝑁)
68 modqabs2 10727 . . . . . 6 (((𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝑁) → (((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
6964, 66, 67, 68syl3anc 1274 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
70 1z 9608 . . . . . . 7 1 ∈ ℤ
7162, 2zmodcld 10714 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
7271nn0cnd 9560 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
73 fveq2 5672 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
7473oveq2d 6068 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → (𝐴 · (𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘1)))
7574oveq1d 6067 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7675fprod1 12288 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℤ ∧ ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℂ) → ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7770, 72, 76sylancr 414 . . . . . 6 (𝜑 → ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7877oveq1d 6067 . . . . 5 (𝜑 → (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) mod 𝑁))
7944zcnd 9707 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
8079exp1d 11038 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴↑1) = 𝐴)
81 nn0sscn 9506 . . . . . . . . . 10 0 ⊆ ℂ
8249, 81sstri 3249 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ ℂ
8382, 60sselid 3238 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ ℂ)
8473fprod1 12288 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℤ ∧ (𝐹‘1) ∈ ℂ) → ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
8570, 83, 84sylancr 414 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
8680, 85oveq12d 6070 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘1)))
8786oveq1d 6067 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
8869, 78, 873eqtr4rd 2278 . . . 4 (𝜑 → (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
8988a1i 9 . . 3 ((ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1) → (𝜑 → (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
9044adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐴 ∈ ℤ)
91 elfzo1 10537 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑘 < (ϕ‘𝑁)))
9291simp1bi 1039 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ)
9392adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9493nnnn0d 9558 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
95 zexpcl 10923 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) ∈ ℤ)
9690, 94, 95syl2anc 411 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴𝑘) ∈ ℤ)
9770a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 1 ∈ ℤ)
9893nnzd 9705 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℤ)
9997, 98fzfigd 10800 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (1...𝑘) ∈ Fin)
10054ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
101 elfzelz 10365 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ ℤ)
102101zred 9706 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ ℝ)
103102adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ∈ ℝ)
1043nnzd 9705 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
105104ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
106105zred 9706 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℝ)
10793nnred 9255 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℝ)
108107adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑘 ∈ ℝ)
109 elfzle2 10368 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥𝑘)
110109adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥𝑘)
111 elfzolt2 10498 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 < (ϕ‘𝑁))
112111ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑘 < (ϕ‘𝑁))
113103, 108, 106, 110, 112lelttrd 8403 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 < (ϕ‘𝑁))
114103, 106, 113ltled 8397 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁))
115 elfzuz 10361 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
116 elfz5 10357 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ (ℤ‘1) ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
117115, 105, 116syl2an2 598 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
118114, 117mpbird 167 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
119100, 118ffvelcdmd 5815 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
12051, 119sselid 3238 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
12199, 120fprodzcl 12303 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) ∈ ℤ)
12296, 121zmulcld 9712 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
123 zq 9964 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℤ → ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℚ)
124122, 123syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℚ)
125124adantr 276 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℚ)
12690adantr 276 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝐴 ∈ ℤ)
127126, 120zmulcld 9712 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
1282ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℕ)
129127, 128zmodcld 10714 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
130129nn0zd 9704 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℤ)
13199, 130fprodzcl 12303 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℤ)
132 zq 9964 . . . . . . . . . 10 (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℤ → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℚ)
133131, 132syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℚ)
134133adantr 276 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℚ)
13544ad2antrr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℤ)
13654ad2antrr 488 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
137 fzofzp1 10579 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
138137ad2antlr 489 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
139136, 138ffvelcdmd 5815 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ 𝑆)
14051, 139sselid 3238 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ)
141135, 140zmulcld 9712 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℤ)
14266ad2antrr 488 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℚ)
14367ad2antrr 488 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 0 < 𝑁)
144 simpr 110 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
145125, 134, 141, 142, 143, 144modqmul1 10746 . . . . . . 7 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = ((∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁))
146145ex 115 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = ((∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁)))
14796zcnd 9707 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
148121zcnd 9707 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) ∈ ℂ)
14979adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐴 ∈ ℂ)
15054adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
151137adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
152150, 151ffvelcdmd 5815 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ 𝑆)
15382, 152sselid 3238 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℂ)
154147, 148, 149, 153mul4d 8433 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) = (((𝐴𝑘) · 𝐴) · (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) · (𝐹‘(𝑘 + 1)))))
155149, 94expp1d 11044 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
156 elfzouz 10492 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
157156adantl 277 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
158150adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
159 elfzelz 10365 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ ℤ)
160159zred 9706 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ ℝ)
161160adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ∈ ℝ)
162 peano2re 8414 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ℝ → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
163107, 162syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
164163adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
165104ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
166165zred 9706 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℝ)
167 elfzle2 10368 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ≤ (𝑘 + 1))
168167adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ≤ (𝑘 + 1))
169137ad2antlr 489 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
170 elfzle2 10368 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) → (𝑘 + 1) ≤ (ϕ‘𝑁))
171169, 170syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ≤ (ϕ‘𝑁))
172161, 164, 166, 168, 171letrd 8402 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁))
173 elfzuz 10361 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
174173, 165, 116syl2an2 598 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
175172, 174mpbird 167 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
176158, 175ffvelcdmd 5815 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
17782, 176sselid 3238 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ ℂ)
178 fveq2 5672 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐹𝑥) = (𝐹‘(𝑘 + 1)))
179157, 177, 178fprodp1 12294 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
180155, 179oveq12d 6070 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) = (((𝐴𝑘) · 𝐴) · (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) · (𝐹‘(𝑘 + 1)))))
181154, 180eqtr4d 2270 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)))
182181oveq1d 6067 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
18351, 152sselid 3238 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ)
18490, 183zmulcld 9712 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℤ)
1852adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
186184, 185zmodcld 10714 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
187186nn0zd 9704 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℤ)
188 zq 9964 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℤ → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℚ)
189187, 188syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℚ)
190 zq 9964 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℤ → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℚ)
191184, 190syl 14 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℚ)
19266adantr 276 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℚ)
19367adantr 276 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 0 < 𝑁)
194 modqabs2 10727 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℚ ∧ 𝑁 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝑁) → (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁))
195191, 192, 193, 194syl3anc 1274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁))
196189, 191, 131, 192, 193, 195modqmul1 10746 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)) mod 𝑁) = (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)) mod 𝑁))
19790adantr 276 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝐴 ∈ ℤ)
19851, 176sselid 3238 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
199197, 198zmulcld 9712 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
200185adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑁 ∈ ℕ)
201199, 200zmodcld 10714 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
202201nn0cnd 9560 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
203178oveq2d 6068 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
204203oveq1d 6067 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁))
205157, 202, 204fprodp1 12294 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁)))
206186nn0cnd 9560 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℂ)
207131zcnd 9707 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
208206, 207mulcomd 8300 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁)))
209205, 208eqtr4d 2270 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)))
210209oveq1d 6067 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)) mod 𝑁))
211149, 153mulcld 8299 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℂ)
212207, 211mulcomd 8300 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) = ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)))
213212oveq1d 6067 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = (((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁)) mod 𝑁))
214196, 210, 2133eqtr4rd 2278 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
215182, 214eqeq12d 2249 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) = ((∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) mod 𝑁) ↔ (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
216146, 215sylibd 149 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) → (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
217216expcom 116 . . . 4 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → (𝜑 → ((((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) → (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
218217a2d 26 . . 3 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → ((𝜑 → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → (𝜑 → (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))))
21916, 25, 34, 43, 89, 218fzind2 10592 . 2 ((ϕ‘𝑁) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) → (𝜑 → (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)))
2207, 219mpcom 36 1 (𝜑 → (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  w3a 1005   = wceq 1398  wcel 2205  {crab 2526   class class class wbr 4111  wf 5350  1-1-ontowf1o 5353  cfv 5354  (class class class)co 6052  cc 8130  cr 8131  0cc0 8132  1c1 8133   + caddc 8135   · cmul 8137   < clt 8313  cle 8314  cn 9242  0cn0 9501  cz 9582  cuz 9859  cq 9957  ...cfz 10348  ..^cfzo 10483   mod cmo 10691  cexp 10907  cprod 12244   gcd cgcd 12657  ϕcphi 12914
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 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4227  ax-sep 4230  ax-nul 4238  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-setind 4661  ax-iinf 4712  ax-cnex 8223  ax-resscn 8224  ax-1cn 8225  ax-1re 8226  ax-icn 8227  ax-addcl 8228  ax-addrcl 8229  ax-mulcl 8230  ax-mulrcl 8231  ax-addcom 8232  ax-mulcom 8233  ax-addass 8234  ax-mulass 8235  ax-distr 8236  ax-i2m1 8237  ax-0lt1 8238  ax-1rid 8239  ax-0id 8240  ax-rnegex 8241  ax-precex 8242  ax-cnre 8243  ax-pre-ltirr 8244  ax-pre-ltwlin 8245  ax-pre-lttrn 8246  ax-pre-apti 8247  ax-pre-ltadd 8248  ax-pre-mulgt0 8249  ax-pre-mulext 8250  ax-arch 8251  ax-caucvg 8252
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3045  df-csb 3141  df-dif 3215  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-nul 3511  df-if 3623  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-iun 3995  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-tr 4211  df-id 4416  df-po 4419  df-iso 4420  df-iord 4489  df-on 4491  df-ilim 4492  df-suc 4494  df-iom 4715  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-ima 4764  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-f 5358  df-f1 5359  df-fo 5360  df-f1o 5361  df-fv 5362  df-isom 5363  df-riota 6005  df-ov 6055  df-oprab 6056  df-mpo 6057  df-1st 6336  df-2nd 6337  df-recs 6538  df-irdg 6603  df-frec 6624  df-1o 6649  df-oadd 6653  df-er 6769  df-en 6978  df-dom 6979  df-fin 6980  df-sup 7277  df-pnf 8315  df-mnf 8316  df-xr 8317  df-ltxr 8318  df-le 8319  df-sub 8451  df-neg 8452  df-reap 8854  df-ap 8861  df-div 8952  df-inn 9243  df-2 9301  df-3 9302  df-4 9303  df-n0 9502  df-z 9583  df-uz 9860  df-q 9958  df-rp 9993  df-fz 10349  df-fzo 10484  df-fl 10637  df-mod 10692  df-seqfrec 10817  df-exp 10908  df-ihash 11147  df-cj 11535  df-re 11536  df-im 11537  df-rsqrt 11691  df-abs 11692  df-clim 11972  df-proddc 12245  df-dvds 12482  df-gcd 12658  df-phi 12916
This theorem is referenced by:  eulerthlemth  12937
  Copyright terms: Public domain W3C validator