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

Theorem eulerthlemfi 13008
Description: Lemma for eulerth 13013. 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 9657 . . 3 0 ∈ ℤ
2 eulerth.1 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
32simp1d 1040 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
43nnzd 9769 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
5 fzofig 10871 . . 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 (𝜑𝑆 ⊆ (0..^𝑁))
11 elfzoelz 10556 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
1211adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑗 ∈ ℤ)
134adantr 276 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1412, 13gcdcld 12747 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
1514nn0zd 9768 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
16 1zzd 9673 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 1 ∈ ℤ)
17 zdceq 9722 . . . . 5 (((𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
1815, 16, 17syl2anc 415 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
19 oveq1 6092 . . . . . . . . 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 (𝑗𝑆 ↔ (𝑗 ∈ (0..^𝑁) ∧ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2221baibr 932 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ 𝑗𝑆))
2322dcbid 850 . . . . 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 2623 . 2 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆)
27 ssfidc 7245 . 2 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ (0..^𝑁) ∧ ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ Fin)
286, 10, 26, 27syl3anc 1278 1 (𝜑𝑆 ∈ 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 6085  Fincfn 7022  0cc0 8179  1c1 8180  cn 9305  cz 9646  ..^cfzo 10551   gcd cgcd 12732
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 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297  ax-arch 8298  ax-caucvg 8299
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 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-frec 6662  df-1o 6687  df-er 6807  df-en 7023  df-fin 7025  df-sup 7324  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-reap 8904  df-ap 8911  df-div 9004  df-inn 9306  df-2 9364  df-3 9365  df-4 9366  df-n0 9566  df-z 9647  df-uz 9924  df-q 10022  df-rp 10057  df-fz 10414  df-fzo 10552  df-fl 10707  df-mod 10762  df-seqfrec 10887  df-exp 10978  df-cj 11609  df-re 11610  df-im 11611  df-rsqrt 11766  df-abs 11767  df-dvds 12557  df-gcd 12733
This theorem is used by:  eulerthlemh  13011  eulerth  13013
  Copyright terms: Public domain W3C validator