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

Theorem eulerthlemfi 12160
Description: Lemma for eulerth 12165. 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 9202 . . 3 0 ∈ ℤ
2 eulerth.1 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝐴 gcd 𝑁) = 1))
32simp1d 999 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
43nnzd 9312 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
5 fzofig 10367 . . 3 ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (0..^𝑁) ∈ Fin)
61, 4, 5sylancr 411 . 2 (𝜑 → (0..^𝑁) ∈ Fin)
7 eulerth.2 . . . 4 𝑆 = {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1}
8 ssrab2 3227 . . . 4 {𝑦 ∈ (0..^𝑁) ∣ (𝑦 gcd 𝑁) = 1} ⊆ (0..^𝑁)
97, 8eqsstri 3174 . . 3 𝑆 ⊆ (0..^𝑁)
109a1i 9 . 2 (𝜑𝑆 ⊆ (0..^𝑁))
11 elfzoelz 10082 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
1211adantl 275 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑗 ∈ ℤ)
134adantr 274 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1412, 13gcdcld 11901 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℕ0)
1514nn0zd 9311 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ)
16 1zzd 9218 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → 1 ∈ ℤ)
17 zdceq 9266 . . . . 5 (((𝑗 gcd 𝑁) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
1815, 16, 17syl2anc 409 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1)
19 oveq1 5849 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑗 → (𝑦 gcd 𝑁) = (𝑗 gcd 𝑁))
2019eqeq1d 2174 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑗 → ((𝑦 gcd 𝑁) = 1 ↔ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2120, 7elrab2 2885 . . . . . . 7 (𝑗𝑆 ↔ (𝑗 ∈ (0..^𝑁) ∧ (𝑗 gcd 𝑁) = 1))
2221baibr 910 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ 𝑗𝑆))
2322dcbid 828 . . . . 5 (𝑗 ∈ (0..^𝑁) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗𝑆))
2423adantl 275 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → (DECID (𝑗 gcd 𝑁) = 1 ↔ DECID 𝑗𝑆))
2518, 24mpbid 146 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (0..^𝑁)) → DECID 𝑗𝑆)
2625ralrimiva 2539 . 2 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆)
27 ssfidc 6900 . 2 (((0..^𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ (0..^𝑁) ∧ ∀𝑗 ∈ (0..^𝑁)DECID 𝑗𝑆) → 𝑆 ∈ Fin)
286, 10, 26, 27syl3anc 1228 1 (𝜑𝑆 ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 103  wb 104  DECID wdc 824  w3a 968   = wceq 1343  wcel 2136  wral 2444  {crab 2448  wss 3116  (class class class)co 5842  Fincfn 6706  0cc0 7753  1c1 7754  cn 8857  cz 9191  ..^cfzo 10077   gcd cgcd 11875
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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-1o 6384  df-er 6501  df-en 6707  df-fin 6709  df-sup 6949  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-q 9558  df-rp 9590  df-fz 9945  df-fzo 10078  df-fl 10205  df-mod 10258  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941  df-dvds 11728  df-gcd 11876
This theorem is referenced by:  eulerthlemh  12163  eulerth  12165
  Copyright terms: Public domain W3C validator