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

Theorem eulerthlemfi 13036
Description: Lemma for eulerth 13041. 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 (𝜑 → 𝑆 ∈ 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 9667 . . 3 0 ∈ ℤ
2 eulerth.1 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
32simp1d 1040 . . . 4 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
43nnzd 9779 . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
5 fzofig 10891 . . 3 ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0..^𝑁) ∈ Fin)
61, 4, 5sylancr 418 . 2 (𝜑 → (0..^𝑁) ∈ Fin)
7 eulerth.2 . . . 4 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
8 ssrab2 3333 . . . 4 {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1} ⊆ (0..^𝑁)
97, 8eqsstri 3280 . . 3 𝑆 ⊆ (0..^𝑁)
109a1i 9 . 2 (𝜑 → 𝑆 ⊆ (0..^𝑁))
11 elfzoelz 10572 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
1211adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑗 ∈ ℤ)
134adantr 276 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1412, 13gcdcld 12771 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
1514nn0zd 9778 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
16 1zzd 9683 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 1 ∈ ℤ)
17 zdceq 9732 . . . . 5 (((𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
1815, 16, 17syl2anc 415 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
19 oveq1 6095 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑗 → (𝑦 gcd 𝑁) = (𝑗 gcd 𝑁))
2019eqeq1d 2247 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑗 → ((𝑦 gcd 𝑁) = 1 ↔ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2120, 7elrab2 2985 . . . . . . 7 (𝑗 ∈ 𝑆 ↔ (𝑗 ∈ (0..^𝑁) ∧ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2221baibr 932 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ 𝑗 ∈ 𝑆))
2322dcbid 850 . . . . 5 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗 ∈ 𝑆))
2423adantl 277 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗 ∈ 𝑆))
2518, 24mpbid 147 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID 𝑗 ∈ 𝑆)
2625ralrimiva 2623 . 2 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗 ∈ 𝑆)
27 ssfidc 7250 . 2 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ (0..^𝑁) ∧ ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗 ∈ 𝑆) → 𝑆 ∈ Fin)
286, 10, 26, 27syl3anc 1278 1 (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105  DECID wdc 846   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528  {crab 2532   ⊆ wss 3220  (class class class)co 6088  Fincfn 7027  0cc0 8186  1c1 8187  ℕcn 9314  ℤcz 9656  ..^cfzo 10567   gcd cgcd 12756
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-frec 6666  df-1o 6691  df-er 6811  df-en 7028  df-fin 7030  df-sup 7331  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-z 9657  df-uz 9939  df-q 10037  df-rp 10073  df-fz 10430  df-fzo 10568  df-fl 10723  df-mod 10782  df-seqfrec 10907  df-exp 10998  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-dvds 12581  df-gcd 12757
This theorem is used by:  eulerthlemh  13039  eulerth  13041
  Copyright terms: Public domain W3C validator