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

Theorem eulerthlema 12184
Description: Lemma for eulerth 12187. (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 1004 . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
32phicld 12172 . . . 4 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ)
4 elnnuz 9523 . . . 4 ((ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ↔ (ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1))
53, 4sylib 121 . . 3 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1))
6 eluzfz2 9988 . . 3 ((ϕ‘𝑁) ∈ (ℤ‘1) → (ϕ‘𝑁) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
75, 6syl 14 . 2 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
8 oveq2 5861 . . . . . . 7 (𝑤 = 1 → (𝐴𝑤) = (𝐴↑1))
9 oveq2 5861 . . . . . . . 8 (𝑤 = 1 → (1...𝑤) = (1...1))
109prodeq1d 11527 . . . . . . 7 (𝑤 = 1 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥))
118, 10oveq12d 5871 . . . . . 6 (𝑤 = 1 → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)))
1211oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = 1 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
139prodeq1d 11527 . . . . . 6 (𝑤 = 1 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
1413oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = 1 → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
1512, 14eqeq12d 2185 . . . 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 229 . . 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 5861 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑘 → (𝐴𝑤) = (𝐴𝑘))
18 oveq2 5861 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑘 → (1...𝑤) = (1...𝑘))
1918prodeq1d 11527 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑘 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥))
2017, 19oveq12d 5871 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑘 → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)))
2120oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = 𝑘 → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
2218prodeq1d 11527 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑘 → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
2322oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = 𝑘 → (∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁))
2421, 23eqeq12d 2185 . . . 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 229 . . 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 5861 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (𝐴𝑤) = (𝐴↑(𝑘 + 1)))
27 oveq2 5861 . . . . . . . 8 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (1...𝑤) = (1...(𝑘 + 1)))
2827prodeq1d 11527 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥))
2926, 28oveq12d 5871 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)))
3029oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = (𝑘 + 1) → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
3127prodeq1d 11527 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑘 + 1) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
3231oveq1d 5868 . . . . 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 2185 . . . 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 229 . . 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 5861 . . . . . . 7 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (𝐴𝑤) = (𝐴↑(ϕ‘𝑁)))
36 oveq2 5861 . . . . . . . 8 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (1...𝑤) = (1...(ϕ‘𝑁)))
3736prodeq1d 11527 . . . . . . 7 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥) = ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥))
3835, 37oveq12d 5871 . . . . . 6 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) = ((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)))
3938oveq1d 5868 . . . . 5 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → (((𝐴𝑤) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (((𝐴↑(ϕ‘𝑁)) · ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))(𝐹𝑥)) mod 𝑁))
4036prodeq1d 11527 . . . . . 6 (𝑤 = (ϕ‘𝑁) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑤)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ∏𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁))((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁))
4140oveq1d 5868 . . . . 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 2185 . . . 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 229 . . 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 1005 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
45 eulerth.2 . . . . . . . . . . . 12 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
46 ssrab2 3232 . . . . . . . . . . . 12 {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1} ⊆ (0..^𝑁)
4745, 46eqsstri 3179 . . . . . . . . . . 11 𝑆 ⊆ (0..^𝑁)
48 fzo0ssnn0 10171 . . . . . . . . . . 11 (0..^𝑁) ⊆ ℕ0
4947, 48sstri 3156 . . . . . . . . . 10 𝑆 ⊆ ℕ0
50 nn0ssz 9230 . . . . . . . . . 10 0 ⊆ ℤ
5149, 50sstri 3156 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ ℤ
52 eulerth.4 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))–1-1-onto𝑆)
53 f1of 5442 . . . . . . . . . . 11 (𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))–1-1-onto𝑆𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
5452, 53syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
55 1nn 8889 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
5655a1i 9 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ∈ ℕ)
573nnge1d 8921 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 1 ≤ (ϕ‘𝑁))
58 elfz1b 10046 . . . . . . . . . . 11 (1 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ (1 ∈ ℕ ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ∧ 1 ≤ (ϕ‘𝑁)))
5956, 3, 57, 58syl3anbrc 1176 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
6054, 59ffvelrnd 5632 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ 𝑆)
6151, 60sselid 3145 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ ℤ)
6244, 61zmulcld 9340 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℤ)
63 zq 9585 . . . . . . 7 ((𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℤ → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℚ)
6462, 63syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 · (𝐹‘1)) ∈ ℚ)
65 nnq 9592 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℚ)
662, 65syl 14 . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℚ)
672nngt0d 8922 . . . . . 6 (𝜑 → 0 < 𝑁)
68 modqabs2 10314 . . . . . 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 1233 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
70 1z 9238 . . . . . . 7 1 ∈ ℤ
7162, 2zmodcld 10301 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
7271nn0cnd 9190 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
73 fveq2 5496 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 1 → (𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
7473oveq2d 5869 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 1 → (𝐴 · (𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘1)))
7574oveq1d 5868 . . . . . . . 8 (𝑥 = 1 → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7675fprod1 11557 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℤ ∧ ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) ∈ ℂ) → ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7770, 72, 76sylancr 412 . . . . . 6 (𝜑 → ∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
7877oveq1d 5868 . . . . 5 (𝜑 → (∏𝑥 ∈ (1...1)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁) = (((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁) mod 𝑁))
7944zcnd 9335 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ ℂ)
8079exp1d 10604 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐴↑1) = 𝐴)
81 nn0sscn 9140 . . . . . . . . . 10 0 ⊆ ℂ
8249, 81sstri 3156 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ ℂ
8382, 60sselid 3145 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ ℂ)
8473fprod1 11557 . . . . . . . 8 ((1 ∈ ℤ ∧ (𝐹‘1) ∈ ℂ) → ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
8570, 83, 84sylancr 412 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥) = (𝐹‘1))
8680, 85oveq12d 5871 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘1)))
8786oveq1d 5868 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐴↑1) · ∏𝑥 ∈ (1...1)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘1)) mod 𝑁))
8869, 78, 873eqtr4rd 2214 . . . 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 274 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐴 ∈ ℤ)
91 elfzo1 10146 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) ↔ (𝑘 ∈ ℕ ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℕ ∧ 𝑘 < (ϕ‘𝑁)))
9291simp1bi 1007 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ)
9392adantl 275 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℕ)
9493nnnn0d 9188 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
95 zexpcl 10491 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) ∈ ℤ)
9690, 94, 95syl2anc 409 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴𝑘) ∈ ℤ)
9770a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 1 ∈ ℤ)
9893nnzd 9333 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℤ)
9997, 98fzfigd 10387 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (1...𝑘) ∈ Fin)
10054ad2antrr 485 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
101 elfzelz 9981 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ ℤ)
102101zred 9334 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ ℝ)
103102adantl 275 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ∈ ℝ)
1043nnzd 9333 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
105104ad2antrr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
106105zred 9334 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℝ)
10793nnred 8891 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ ℝ)
108107adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑘 ∈ ℝ)
109 elfzle2 9984 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥𝑘)
110109adantl 275 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥𝑘)
111 elfzolt2 10112 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 < (ϕ‘𝑁))
112111ad2antlr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑘 < (ϕ‘𝑁))
113103, 108, 106, 110, 112lelttrd 8044 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 < (ϕ‘𝑁))
114103, 106, 113ltled 8038 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁))
115 elfzuz 9977 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...𝑘) → 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
116 elfz5 9973 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ∈ (ℤ‘1) ∧ (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
117115, 105, 116syl2an2 589 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
118114, 117mpbird 166 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
119100, 118ffvelrnd 5632 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
12051, 119sselid 3145 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
12199, 120fprodzcl 11572 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) ∈ ℤ)
12296, 121zmulcld 9340 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
123 zq 9585 . . . . . . . . . 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 274 . . . . . . . 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 274 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝐴 ∈ ℤ)
127126, 120zmulcld 9340 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
1282ad2antrr 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℕ)
129127, 128zmodcld 10301 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
130129nn0zd 9332 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...𝑘)) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℤ)
13199, 130fprodzcl 11572 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℤ)
132 zq 9585 . . . . . . . . . 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 274 . . . . . . . 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 485 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 𝐴 ∈ ℤ)
13654ad2antrr 485 . . . . . . . . . . 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 10183 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
138137ad2antlr 486 . . . . . . . . . . 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, 138ffvelrnd 5632 . . . . . . . . . 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 3145 . . . . . . . . 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 9340 . . . . . . . 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 485 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) mod 𝑁) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) mod 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℚ)
14367ad2antrr 485 . . . . . . . 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 109 . . . . . . . 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 10333 . . . . . . 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 114 . . . . . 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 9335 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
148121zcnd 9335 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) ∈ ℂ)
14979adantr 274 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐴 ∈ ℂ)
15054adantr 274 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
151137adantl 275 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
152150, 151ffvelrnd 5632 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ 𝑆)
15382, 152sselid 3145 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℂ)
154147, 148, 149, 153mul4d 8074 . . . . . . . . 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 10610 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
156 elfzouz 10107 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁)) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
157156adantl 275 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘1))
158150adantr 274 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝐹:(1...(ϕ‘𝑁))⟶𝑆)
159 elfzelz 9981 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ ℤ)
160159zred 9334 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ ℝ)
161160adantl 275 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ∈ ℝ)
162 peano2re 8055 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ℝ → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
163107, 162syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
164163adantr 274 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℝ)
165104ad2antrr 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℤ)
166165zred 9334 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (ϕ‘𝑁) ∈ ℝ)
167 elfzle2 9984 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ≤ (𝑘 + 1))
168167adantl 275 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ≤ (𝑘 + 1))
169137ad2antlr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑘 + 1) ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
170 elfzle2 9984 . . . . . . . . . . . . . . . 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 8043 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁))
173 elfzuz 9977 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1)) → 𝑥 ∈ (ℤ‘1))
174173, 165, 116syl2an2 589 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)) ↔ 𝑥 ≤ (ϕ‘𝑁)))
175172, 174mpbird 166 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑥 ∈ (1...(ϕ‘𝑁)))
176158, 175ffvelrnd 5632 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
17782, 176sselid 3145 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ ℂ)
178 fveq2 5496 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐹𝑥) = (𝐹‘(𝑘 + 1)))
179157, 177, 178fprodp1 11563 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥) = (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
180155, 179oveq12d 5871 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)) = (((𝐴𝑘) · 𝐴) · (∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥) · (𝐹‘(𝑘 + 1)))))
181154, 180eqtr4d 2206 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (((𝐴𝑘) · ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)(𝐹𝑥)) · (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1)))) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · ∏𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))(𝐹𝑥)))
182181oveq1d 5868 . . . . . . 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 3145 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐹‘(𝑘 + 1)) ∈ ℤ)
18490, 183zmulcld 9340 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℤ)
1852adantr 274 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℕ)
186184, 185zmodcld 10301 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
187186nn0zd 9332 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℤ)
188 zq 9585 . . . . . . . . . 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 9585 . . . . . . . . . 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 274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 𝑁 ∈ ℚ)
19367adantr 274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → 0 < 𝑁)
194 modqabs2 10314 . . . . . . . . . 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 1233 . . . . . . . . 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 10333 . . . . . . . 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 274 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝐴 ∈ ℤ)
19851, 176sselid 3145 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐹𝑥) ∈ ℤ)
199197, 198zmulcld 9340 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) ∈ ℤ)
200185adantr 274 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → 𝑁 ∈ ℕ)
201199, 200zmodcld 10301 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℕ0)
202201nn0cnd 9190 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) ∧ 𝑥 ∈ (1...(𝑘 + 1))) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
203178oveq2d 5869 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝐴 · (𝐹𝑥)) = (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))))
204203oveq1d 5868 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) = ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁))
205157, 202, 204fprodp1 11563 . . . . . . . . . 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 9190 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ((𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) mod 𝑁) ∈ ℂ)
207131zcnd 9335 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → ∏𝑥 ∈ (1...𝑘)((𝐴 · (𝐹𝑥)) mod 𝑁) ∈ ℂ)
208206, 207mulcomd 7941 . . . . . . . . . 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 2206 . . . . . . . . 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 5868 . . . . . . . 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 7940 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (1..^(ϕ‘𝑁))) → (𝐴 · (𝐹‘(𝑘 + 1))) ∈ ℂ)
212207, 211mulcomd 7941 . . . . . . . . 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 5868 . . . . . . . 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 2214 . . . . . . 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 2185 . . . . . 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 148 . . . . 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 115 . . . 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 10195 . 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 103  wb 104  w3a 973   = wceq 1348  wcel 2141  {crab 2452   class class class wbr 3989  wf 5194  1-1-ontowf1o 5197  cfv 5198  (class class class)co 5853  cc 7772  cr 7773  0cc0 7774  1c1 7775   + caddc 7777   · cmul 7779   < clt 7954  cle 7955  cn 8878  0cn0 9135  cz 9212  cuz 9487  cq 9578  ...cfz 9965  ..^cfzo 10098   mod cmo 10278  cexp 10475  cprod 11513   gcd cgcd 11897  ϕcphi 12163
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4104  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-setind 4521  ax-iinf 4572  ax-cnex 7865  ax-resscn 7866  ax-1cn 7867  ax-1re 7868  ax-icn 7869  ax-addcl 7870  ax-addrcl 7871  ax-mulcl 7872  ax-mulrcl 7873  ax-addcom 7874  ax-mulcom 7875  ax-addass 7876  ax-mulass 7877  ax-distr 7878  ax-i2m1 7879  ax-0lt1 7880  ax-1rid 7881  ax-0id 7882  ax-rnegex 7883  ax-precex 7884  ax-cnre 7885  ax-pre-ltirr 7886  ax-pre-ltwlin 7887  ax-pre-lttrn 7888  ax-pre-apti 7889  ax-pre-ltadd 7890  ax-pre-mulgt0 7891  ax-pre-mulext 7892  ax-arch 7893  ax-caucvg 7894
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3527  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-iun 3875  df-br 3990  df-opab 4051  df-mpt 4052  df-tr 4088  df-id 4278  df-po 4281  df-iso 4282  df-iord 4351  df-on 4353  df-ilim 4354  df-suc 4356  df-iom 4575  df-xp 4617  df-rel 4618  df-cnv 4619  df-co 4620  df-dm 4621  df-rn 4622  df-res 4623  df-ima 4624  df-iota 5160  df-fun 5200  df-fn 5201  df-f 5202  df-f1 5203  df-fo 5204  df-f1o 5205  df-fv 5206  df-isom 5207  df-riota 5809  df-ov 5856  df-oprab 5857  df-mpo 5858  df-1st 6119  df-2nd 6120  df-recs 6284  df-irdg 6349  df-frec 6370  df-1o 6395  df-oadd 6399  df-er 6513  df-en 6719  df-dom 6720  df-fin 6721  df-sup 6961  df-pnf 7956  df-mnf 7957  df-xr 7958  df-ltxr 7959  df-le 7960  df-sub 8092  df-neg 8093  df-reap 8494  df-ap 8501  df-div 8590  df-inn 8879  df-2 8937  df-3 8938  df-4 8939  df-n0 9136  df-z 9213  df-uz 9488  df-q 9579  df-rp 9611  df-fz 9966  df-fzo 10099  df-fl 10226  df-mod 10279  df-seqfrec 10402  df-exp 10476  df-ihash 10710  df-cj 10806  df-re 10807  df-im 10808  df-rsqrt 10962  df-abs 10963  df-clim 11242  df-proddc 11514  df-dvds 11750  df-gcd 11898  df-phi 12165
This theorem is referenced by:  eulerthlemth  12186
  Copyright terms: Public domain W3C validator