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

Theorem eulerthlemfi 12716
Description: Lemma for eulerth 12721. The set 𝑆 is finite. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.) (Revised by Jim Kingdon, 7-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}
Assertion
Ref Expression
eulerthlemfi (𝜑𝑆 ∈ Fin)
Distinct variable group:   𝑦,𝑁
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦)   𝐴(𝑦)   𝑆(𝑦)

Proof of Theorem eulerthlemfi
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0z 9425 . . 3 0 ∈ ℤ
2 eulerth.1 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
32simp1d 1014 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
43nnzd 9536 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
5 fzofig 10621 . . 3 ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0..^𝑁) ∈ Fin)
61, 4, 5sylancr 414 . 2 (𝜑 → (0..^𝑁) ∈ Fin)
7 eulerth.2 . . . 4 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
8 ssrab2 3289 . . . 4 {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1} ⊆ (0..^𝑁)
97, 8eqsstri 3236 . . 3 𝑆 ⊆ (0..^𝑁)
109a1i 9 . 2 (𝜑𝑆 ⊆ (0..^𝑁))
11 elfzoelz 10311 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
1211adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑗 ∈ ℤ)
134adantr 276 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1412, 13gcdcld 12455 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
1514nn0zd 9535 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
16 1zzd 9441 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 1 ∈ ℤ)
17 zdceq 9490 . . . . 5 (((𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
1815, 16, 17syl2anc 411 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
19 oveq1 5981 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑗 → (𝑦 gcd 𝑁) = (𝑗 gcd 𝑁))
2019eqeq1d 2218 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑗 → ((𝑦 gcd 𝑁) = 1 ↔ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2120, 7elrab2 2942 . . . . . . 7 (𝑗𝑆 ↔ (𝑗 ∈ (0..^𝑁) ∧ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2221baibr 924 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ 𝑗𝑆))
2322dcbid 842 . . . . 5 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗𝑆))
2423adantl 277 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗𝑆))
2518, 24mpbid 147 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID 𝑗𝑆)
2625ralrimiva 2583 . 2 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆)
27 ssfidc 7067 . 2 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ (0..^𝑁) ∧ ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ Fin)
286, 10, 26, 27syl3anc 1252 1 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105  DECID wdc 838  w3a 983   = wceq 1375  wcel 2180  wral 2488  {crab 2492  wss 3177  (class class class)co 5974  Fincfn 6857  0cc0 7967  1c1 7968  cn 9078  cz 9414  ..^cfzo 10306   gcd cgcd 12440
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 617  ax-in2 618  ax-io 713  ax-5 1473  ax-7 1474  ax-gen 1475  ax-ie1 1519  ax-ie2 1520  ax-8 1530  ax-10 1531  ax-11 1532  ax-i12 1533  ax-bndl 1535  ax-4 1536  ax-17 1552  ax-i9 1556  ax-ial 1560  ax-i5r 1561  ax-13 2182  ax-14 2183  ax-ext 2191  ax-coll 4178  ax-sep 4181  ax-nul 4189  ax-pow 4237  ax-pr 4272  ax-un 4501  ax-setind 4606  ax-iinf 4657  ax-cnex 8058  ax-resscn 8059  ax-1cn 8060  ax-1re 8061  ax-icn 8062  ax-addcl 8063  ax-addrcl 8064  ax-mulcl 8065  ax-mulrcl 8066  ax-addcom 8067  ax-mulcom 8068  ax-addass 8069  ax-mulass 8070  ax-distr 8071  ax-i2m1 8072  ax-0lt1 8073  ax-1rid 8074  ax-0id 8075  ax-rnegex 8076  ax-precex 8077  ax-cnre 8078  ax-pre-ltirr 8079  ax-pre-ltwlin 8080  ax-pre-lttrn 8081  ax-pre-apti 8082  ax-pre-ltadd 8083  ax-pre-mulgt0 8084  ax-pre-mulext 8085  ax-arch 8086  ax-caucvg 8087
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 839  df-3or 984  df-3an 985  df-tru 1378  df-fal 1381  df-nf 1487  df-sb 1789  df-eu 2060  df-mo 2061  df-clab 2196  df-cleq 2202  df-clel 2205  df-nfc 2341  df-ne 2381  df-nel 2476  df-ral 2493  df-rex 2494  df-reu 2495  df-rmo 2496  df-rab 2497  df-v 2781  df-sbc 3009  df-csb 3105  df-dif 3179  df-un 3181  df-in 3183  df-ss 3190  df-nul 3472  df-if 3583  df-pw 3631  df-sn 3652  df-pr 3653  df-op 3655  df-uni 3868  df-int 3903  df-iun 3946  df-br 4063  df-opab 4125  df-mpt 4126  df-tr 4162  df-id 4361  df-po 4364  df-iso 4365  df-iord 4434  df-on 4436  df-ilim 4437  df-suc 4439  df-iom 4660  df-xp 4702  df-rel 4703  df-cnv 4704  df-co 4705  df-dm 4706  df-rn 4707  df-res 4708  df-ima 4709  df-iota 5254  df-fun 5296  df-fn 5297  df-f 5298  df-f1 5299  df-fo 5300  df-f1o 5301  df-fv 5302  df-riota 5927  df-ov 5977  df-oprab 5978  df-mpo 5979  df-1st 6256  df-2nd 6257  df-recs 6421  df-frec 6507  df-1o 6532  df-er 6650  df-en 6858  df-fin 6860  df-sup 7119  df-pnf 8151  df-mnf 8152  df-xr 8153  df-ltxr 8154  df-le 8155  df-sub 8287  df-neg 8288  df-reap 8690  df-ap 8697  df-div 8788  df-inn 9079  df-2 9137  df-3 9138  df-4 9139  df-n0 9338  df-z 9415  df-uz 9691  df-q 9783  df-rp 9818  df-fz 10173  df-fzo 10307  df-fl 10457  df-mod 10512  df-seqfrec 10637  df-exp 10728  df-cj 11319  df-re 11320  df-im 11321  df-rsqrt 11475  df-abs 11476  df-dvds 12265  df-gcd 12441
This theorem is referenced by:  eulerthlemh  12719  eulerth  12721
  Copyright terms: Public domain W3C validator