ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  lgseisenlem4 GIF version

Theorem lgseisenlem4 16414
Description: Lemma for lgseisen 16415. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2015.) (Proof shortened by AV, 15-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
lgseisen.1 (𝜑 → 𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
lgseisen.2 (𝜑 → 𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}))
lgseisen.3 (𝜑 → 𝑃 ≠ 𝑄)
lgseisen.4 𝑅 = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) mod 𝑃)
lgseisen.5 𝑀 = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (((( -1↑𝑅) · 𝑅) mod 𝑃) / 2))
lgseisen.6 𝑆 = ((𝑄 · (2 · 𝑦)) mod 𝑃)
lgseisen.7 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑃)
lgseisen.8 𝐺 = (mulGrp‘𝑌)
lgseisen.9 𝐿 = (ℤRHom‘𝑌)
Assertion
Ref Expression
lgseisenlem4 (𝜑 → ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) mod 𝑃) = (( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) mod 𝑃))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐺   𝑥,𝐿   𝑥,𝑦,𝑃   𝜑,𝑥,𝑦   𝑦,𝑀   𝑥,𝑄,𝑦   𝑥,𝑌   𝑥,𝑆
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥, 𝑦)   𝑆(𝑦)   𝐺(𝑦)   𝐿(𝑦)   𝑀(𝑥)   𝑌(𝑦)

Proof of Theorem lgseisenlem4
Dummy variables 𝑘 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 zringbas 15039 . . . . 5 ℤ = (Base‘ℤring)
2 zring0 15043 . . . . 5 0 = (0g‘ℤring)
3 zringabl 15037 . . . . . 6 ℤring ∈ Abel
4 ablcmn 14183 . . . . . 6 (ℤring ∈ Abel → ℤring ∈ CMnd)
53, 4mp1i 10 . . . . 5 (𝜑 → ℤring ∈ CMnd)
6 lgseisen.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
76eldifad 3231 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
8 prmnn 12912 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
98nnnn0d 9629 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ0)
107, 9syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
11 lgseisen.7 . . . . . . . 8 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑃)
1211zncrng 15088 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ ℕ0 → 𝑌 ∈ CRing)
1310, 12syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑌 ∈ CRing)
14 lgseisen.8 . . . . . . 7 𝐺 = (mulGrp‘𝑌)
1514crngmgp 14414 . . . . . 6 (𝑌 ∈ CRing → 𝐺 ∈ CMnd)
1613, 15syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
17 1zzd 9680 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
18 oddprm 13066 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
196, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
2019nnzd 9777 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ)
2117, 20fzfigd 10888 . . . . 5 (𝜑 → (1...((𝑃 − 1) / 2)) ∈ Fin)
2213crngringd 14419 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
23 lgseisen.9 . . . . . . . . . 10 𝐿 = (ℤRHom‘𝑌)
2423zrhrhm 15066 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌))
2522, 24syl 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌))
26 eqid 2238 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑌) = (Base‘𝑌)
271, 26rhmf 14578 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
2825, 27syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
29 m1expcl 11019 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℤ → ( -1↑𝑘) ∈ ℤ)
3029adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ( -1↑𝑘) ∈ ℤ)
3128, 30cofmpt 5880 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿 ∘ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘))) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘( -1↑𝑘))))
32 zringmpg 15049 . . . . . . . . 9 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) = (mulGrp‘ℤring)
3332, 14rhmmhm 14574 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌) → 𝐿 ∈ (((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) MndHom 𝐺))
3425, 33syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿 ∈ (((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) MndHom 𝐺))
35 neg1cn 9418 . . . . . . . . . . 11 -1 ∈ ℂ
36 neg1ap0 9422 . . . . . . . . . . 11 -1 # 0
37 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12 (mulGrp‘ℂfld) = (mulGrp‘ℂfld)
38 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0}) = ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0})
3937, 38expghmap 15050 . . . . . . . . . . 11 (( -1 ∈ ℂ ∧ -1 # 0) → (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring GrpHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0})))
4035, 36, 39mp2an 430 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring GrpHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0}))
41 ghmmhm 14114 . . . . . . . . . 10 ((𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring GrpHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0})) → (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0})))
4240, 41ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0}))
43 cnring 15015 . . . . . . . . . 10 ℂfld ∈ Ring
44 cnfldui 15032 . . . . . . . . . . 11 {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} = (Unit‘ℂfld)
4544, 37unitsubm 14534 . . . . . . . . . 10 (ℂfld ∈ Ring → {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)))
4643, 45ax-mp 5 . . . . . . . . 9 {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld))
4738resmhm2 13853 . . . . . . . . 9 (((𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0})) ∧ {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld))) → (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom (mulGrp‘ℂfld)))
4842, 46, 47mp2an 430 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom (mulGrp‘ℂfld))
49 zsubrg 15026 . . . . . . . . . 10 ℤ ∈ (SubRing‘ℂfld)
5037subrgsubm 14650 . . . . . . . . . 10 (ℤ ∈ (SubRing‘ℂfld) → ℤ ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)))
5149, 50ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ℤ ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld))
5230fmpttd 5866 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)):ℤ⟶ℤ)
5352frnd 5546 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ⊆ ℤ)
54 eqid 2238 . . . . . . . . . 10 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) = ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ)
5554resmhm2b 13854 . . . . . . . . 9 ((ℤ ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)) ∧ ran (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ⊆ ℤ) → ((𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))))
5651, 53, 55sylancr 418 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom (mulGrp‘ℂfld)) ↔ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))))
5748, 56mpbii 148 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ)))
58 mhmco 13855 . . . . . . 7 ((𝐿 ∈ (((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) MndHom 𝐺) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘)) ∈ (ℤring MndHom ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))) → (𝐿 ∘ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘))) ∈ (ℤring MndHom 𝐺))
5934, 57, 58syl2anc 415 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿 ∘ (𝑘 ∈ ℤ ↦ ( -1↑𝑘))) ∈ (ℤring MndHom 𝐺))
6031, 59eqeltrrd 2316 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ ℤ ↦ (𝐿‘( -1↑𝑘))) ∈ (ℤring MndHom 𝐺))
61 lgseisen.2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑄 ∈ (ℙ ∖ {2}))
6261gausslemma2dlem0a 16390 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℕ)
6362nnzd 9777 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℤ)
6463adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℤ)
656gausslemma2dlem0a 16390 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
6665adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℕ)
67 znq 10039 . . . . . . . 8 ((𝑄 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℚ)
6864, 66, 67syl2anc 415 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℚ)
69 2nn 9477 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℕ
70 elfznn 10476 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑥 ∈ ℕ)
7170adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑥 ∈ ℕ)
72 nnmulcl 9334 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (2 · 𝑥) ∈ ℕ)
7369, 71, 72sylancr 418 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℕ)
7473nnzd 9777 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℤ)
75 zq 10041 . . . . . . . 8 ((2 · 𝑥) ∈ ℤ → (2 · 𝑥) ∈ ℚ)
7674, 75syl 14 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℚ)
77 qmulcl 10052 . . . . . . 7 (((𝑄 / 𝑃) ∈ ℚ ∧ (2 · 𝑥) ∈ ℚ) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)) ∈ ℚ)
7868, 76, 77syl2anc 415 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)) ∈ ℚ)
7978flqcld 10730 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ)
80 oveq2 6096 . . . . . 6 (𝑘 = (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) → ( -1↑𝑘) = ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
8180fveq2d 5702 . . . . 5 (𝑘 = (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) → (𝐿‘( -1↑𝑘)) = (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
82 oveq2 6096 . . . . . 6 (𝑘 = (ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) → ( -1↑𝑘) = ( -1↑(ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
8382fveq2d 5702 . . . . 5 (𝑘 = (ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) → (𝐿‘( -1↑𝑘)) = (𝐿‘( -1↑(ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))))
841, 2, 5, 16, 21, 60, 79, 81, 83gsummhm2fi 14264 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) = (𝐿‘( -1↑(ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))))
85 eqid 2238 . . . . . . . 8 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
86 eqid 2238 . . . . . . . 8 (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
8728adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
88 m1expcl 11019 . . . . . . . . . . 11 ((⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ → ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
8979, 88syl 14 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
9087, 89ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) ∈ (Base‘𝑌))
9114, 26mgpbasg 14330 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ CRing → (Base‘𝑌) = (Base‘𝐺))
9213, 91syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Base‘𝑌) = (Base‘𝐺))
9392adantr 276 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (Base‘𝑌) = (Base‘𝐺))
9490, 93eleqtrd 2317 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) ∈ (Base‘𝐺))
95 neg1z 9685 . . . . . . . . . . . 12 -1 ∈ ℤ
96 lgseisen.4 . . . . . . . . . . . . 13 𝑅 = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) mod 𝑃)
9761eldifad 3231 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℙ)
9897adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℙ)
99 prmz 12913 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑄 ∈ ℙ → 𝑄 ∈ ℤ)
10098, 99syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℤ)
101100, 74zmulcld 9784 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℤ)
1027adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℙ)
103102, 8syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℕ)
104101, 103zmodcld 10802 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑄 · (2 · 𝑥)) mod 𝑃) ∈ ℕ0)
10596, 104eqeltrid 2325 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑅 ∈ ℕ0)
106 zexpcl 11011 . . . . . . . . . . . 12 (( -1 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℕ0) → ( -1↑𝑅) ∈ ℤ)
10795, 105, 106sylancr 418 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑅) ∈ ℤ)
108107, 100zmulcld 9784 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑𝑅) · 𝑄) ∈ ℤ)
10987, 108ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)) ∈ (Base‘𝑌))
110109, 93eleqtrd 2317 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)) ∈ (Base‘𝐺))
111 eqid 2238 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
112 eqid 2238 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))
11385, 86, 16, 21, 94, 110, 111, 112gsummptfidmadd2 14251 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 Σg ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (+g‘𝐺)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(+g‘𝐺)(𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))))
114 eqid 2238 . . . . . . . . . . . 12 (.r‘𝑌) = (.r‘𝑌)
11514, 114mgpplusgg 14327 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ CRing → (.r‘𝑌) = (+g‘𝐺))
11613, 115syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (.r‘𝑌) = (+g‘𝐺))
117116ofeqd 6307 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∘𝑓 (.r‘𝑌) = ∘𝑓 (+g‘𝐺))
118117oveqd 6105 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))) = ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (+g‘𝐺)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))))
119118oveq2d 6104 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 Σg ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = (𝐺 Σg ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (+g‘𝐺)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))))
120116oveqd 6105 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(+g‘𝐺)(𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))))
121113, 119, 1203eqtr4d 2281 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 Σg ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))))
122 eqidd 2239 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
123 eqidd 2239 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))
12421, 90, 109, 122, 123offval2 6322 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ ((𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))(.r‘𝑌)(𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))))
12525adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌))
126 zringmulr 15042 . . . . . . . . . . . 12 · = (.r‘ℤring)
1271, 126, 114rhmmul 14579 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌) ∧ ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ ∧ (( -1↑𝑅) · 𝑄) ∈ ℤ) → (𝐿‘(( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄))) = ((𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))(.r‘𝑌)(𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))
128125, 89, 108, 127syl3anc 1278 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘(( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄))) = ((𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))(.r‘𝑌)(𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))
12962adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℕ)
130129, 73nnmulcld 9362 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℕ)
131 nnq 10048 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℕ → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℚ)
132130, 131syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℚ)
133 nnq 10048 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℚ)
13465, 133syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℚ)
135134adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℚ)
13666nngt0d 9357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 0 < 𝑃)
137 modqval 10781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℚ ∧ 𝑃 ∈ ℚ ∧ 0 < 𝑃) → ((𝑄 · (2 · 𝑥)) mod 𝑃) = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃)))))
138132, 135, 136, 137syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑄 · (2 · 𝑥)) mod 𝑃) = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃)))))
13996, 138eqtrid 2283 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑅 = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃)))))
140100zcnd 9779 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℂ)
14173nncnd 9327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
142103nncnd 9327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℂ)
143103nnap0d 9359 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 # 0)
144140, 141, 142, 143div23apd 9166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃) = ((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))
145144fveq2d 5702 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃)) = (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))
146145oveq2d 6104 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑃 · (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃))) = (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
147146oveq2d 6104 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 · (2 · 𝑥)) / 𝑃)))) = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
148139, 147eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑅 = ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
149148oveq2d 6104 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅) = ((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
150 prmz 12913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
151102, 150syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℤ)
152151, 79zmulcld 9784 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
153152zcnd 9779 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
154101zcnd 9779 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℂ)
155153, 154pncan3d 8647 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + ((𝑄 · (2 · 𝑥)) − (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) = (𝑄 · (2 · 𝑥)))
156 2cnd 9386 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 2 ∈ ℂ)
15771nncnd 9327 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑥 ∈ ℂ)
158140, 156, 157mul12d 8485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) = (2 · (𝑄 · 𝑥)))
159149, 155, 1583eqtrd 2275 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅) = (2 · (𝑄 · 𝑥)))
160159oveq2d 6104 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅)) = ( -1↑(2 · (𝑄 · 𝑥))))
16135a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → -1 ∈ ℂ)
16236a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → -1 # 0)
163105nn0zd 9776 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑅 ∈ ℤ)
164 expaddzap 11040 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((( -1 ∈ ℂ ∧ -1 # 0) ∧ ((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ)) → ( -1↑((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅)) = (( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) · ( -1↑𝑅)))
165161, 162, 152, 163, 164syl22anc 1279 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅)) = (( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) · ( -1↑𝑅)))
166 expmulzap 11042 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((( -1 ∈ ℂ ∧ -1 # 0) ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ)) → ( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = (( -1↑𝑃)↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
167161, 162, 151, 79, 166syl22anc 1279 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = (( -1↑𝑃)↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
168 1cnd 8348 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 1 ∈ ℂ)
169 eldifsni 3843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → 𝑃 ≠ 2)
1706, 169syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝜑 → 𝑃 ≠ 2)
171170necomd 2506 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝜑 → 2 ≠ 𝑃)
172171neneqd 2441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝜑 → ¬ 2 = 𝑃)
173172adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ¬ 2 = 𝑃)
174 2z 9681 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 ∈ ℤ
175 uzid 9951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
176174, 175ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ (ℤ≥‘2)
177 dvdsprm 12940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ 𝑃 ∈ ℙ) → (2 ∥ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
178176, 102, 177sylancr 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 ∥ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
179173, 178mtbird 684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ¬ 2 ∥ 𝑃)
180 oexpneg 12668 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → ( -1↑𝑃) = -(1↑𝑃))
181168, 103, 179, 180syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑃) = -(1↑𝑃))
182 1exp 11025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃 ∈ ℤ → (1↑𝑃) = 1)
183151, 182syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (1↑𝑃) = 1)
184183negeqd 8528 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → -(1↑𝑃) = -1)
185181, 184eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑃) = -1)
186185oveq1d 6103 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑𝑃)↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) = ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
187167, 186eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
188187oveq1d 6103 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑(𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) · ( -1↑𝑅)) = (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)))
189165, 188eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑((𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) + 𝑅)) = (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)))
190 nnmulcl 9334 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑄 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ)
19162, 70, 190syl2an 289 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ)
192191nnnn0d 9629 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ0)
193 2nn0 9591 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℕ0
194193a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 2 ∈ ℕ0)
195161, 192, 194expmuld 11134 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(2 · (𝑄 · 𝑥))) = (( -1↑2)↑(𝑄 · 𝑥)))
196 neg1sqe1 11091 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( -1↑2) = 1
197196oveq1i 6098 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (( -1↑2)↑(𝑄 · 𝑥)) = (1↑(𝑄 · 𝑥))
198191nnzd 9777 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℤ)
199 1exp 11025 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑄 · 𝑥) ∈ ℤ → (1↑(𝑄 · 𝑥)) = 1)
200198, 199syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (1↑(𝑄 · 𝑥)) = 1)
201197, 200eqtrid 2283 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑2)↑(𝑄 · 𝑥)) = 1)
202195, 201eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(2 · (𝑄 · 𝑥))) = 1)
203160, 189, 2023eqtr3d 2279 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)) = 1)
204203oveq1d 6103 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)) · 𝑄) = (1 · 𝑄))
20589zcnd 9779 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
206107zcnd 9779 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑅) ∈ ℂ)
207205, 206, 140mulassd 8355 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)) · 𝑄) = (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄)))
208140mullidd 8350 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (1 · 𝑄) = 𝑄)
209204, 207, 2083eqtr3d 2279 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄)) = 𝑄)
210209fveq2d 5702 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝐿‘(( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄))) = (𝐿‘𝑄))
211128, 210eqtr3d 2273 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))(.r‘𝑌)(𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))) = (𝐿‘𝑄))
212211mpteq2dva 4223 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ ((𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))(.r‘𝑌)(𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄)))
213124, 212eqtrd 2271 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))) = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄)))
214213oveq2d 6104 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 Σg ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) ∘𝑓 (.r‘𝑌)(𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))))
215 lgseisen.3 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑃 ≠ 𝑄)
216 lgseisen.5 . . . . . . . 8 𝑀 = (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (((( -1↑𝑅) · 𝑅) mod 𝑃) / 2))
217 lgseisen.6 . . . . . . . 8 𝑆 = ((𝑄 · (2 · 𝑦)) mod 𝑃)
2186, 61, 215, 96, 216, 217, 11, 14, 23lgseisenlem3 16413 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄)))) = (1r‘𝑌))
219218oveq2d 6104 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘(( -1↑𝑅) · 𝑄))))) = ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(1r‘𝑌)))
220121, 214, 2193eqtr3rd 2280 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(1r‘𝑌)) = (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))))
221 eqid 2238 . . . . . . . 8 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
22290fmpttd 5866 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))):(1...((𝑃 − 1) / 2))⟶(Base‘𝑌))
22392feq3d 5525 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))):(1...((𝑃 − 1) / 2))⟶(Base‘𝑌) ↔ (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))):(1...((𝑃 − 1) / 2))⟶(Base‘𝐺)))
224222, 223mpbid 147 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))):(1...((𝑃 − 1) / 2))⟶(Base‘𝐺))
22585, 221, 16, 21, 224gsumclfi 14248 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) ∈ (Base‘𝐺))
226225, 92eleqtrrd 2318 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) ∈ (Base‘𝑌))
227 eqid 2238 . . . . . . 7 (1r‘𝑌) = (1r‘𝑌)
22826, 114, 227ringridm 14435 . . . . . 6 ((𝑌 ∈ Ring ∧ (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) ∈ (Base‘𝑌)) → ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(1r‘𝑌)) = (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))))
22922, 226, 228syl2anc 415 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))(.r‘𝑌)(1r‘𝑌)) = (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))))
23097, 99syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℤ)
23128, 230ffvelcdmd 5847 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐿‘𝑄) ∈ (Base‘𝑌))
232231, 92eleqtrd 2317 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐿‘𝑄) ∈ (Base‘𝐺))
233 eqid 2238 . . . . . . . . 9 (.g‘𝐺) = (.g‘𝐺)
23485, 233gsumconstcmn 14265 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ CMnd ∧ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ∈ Fin ∧ (𝐿‘𝑄) ∈ (Base‘𝐺)) → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))) = ((♯‘(1...((𝑃 − 1) / 2)))(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
23516, 21, 232, 234syl3anc 1278 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))) = ((♯‘(1...((𝑃 − 1) / 2)))(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
236 nnuz 9973 . . . . . . . . . 10 ℕ = (ℤ≥‘1)
23719, 236eleqtrdi 2331 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ (ℤ≥‘1))
238 hashfz 11283 . . . . . . . . 9 (((𝑃 − 1) / 2) ∈ (ℤ≥‘1) → (♯‘(1...((𝑃 − 1) / 2))) = ((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1))
239237, 238syl 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → (♯‘(1...((𝑃 − 1) / 2))) = ((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1))
240239oveq1d 6103 . . . . . . 7 (𝜑 → ((♯‘(1...((𝑃 − 1) / 2)))(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)) = (((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
241235, 240eqtrd 2271 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))) = (((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
24219nncnd 9327 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℂ)
243 1cnd 8348 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
244242, 243npcand 8648 . . . . . . 7 (𝜑 → ((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1) = ((𝑃 − 1) / 2))
245244oveq1d 6103 . . . . . 6 (𝜑 → (((((𝑃 − 1) / 2) − 1) + 1)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)) = (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
24619nnnn0d 9629 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0)
247 zringring 15036 . . . . . . . . . 10 ℤring ∈ Ring
24832, 1mgpbasg 14330 . . . . . . . . . 10 (ℤring ∈ Ring → ℤ = (Base‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ)))
249247, 248ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))
250 eqid 2238 . . . . . . . . 9 (.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ)) = (.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))
251249, 250, 233mhmmulg 14024 . . . . . . . 8 ((𝐿 ∈ (((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) MndHom 𝐺) ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ ℤ) → (𝐿‘(((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄)) = (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
25234, 246, 230, 251syl3anc 1278 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿‘(((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄)) = (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)))
25349, 50mp1i 10 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ℤ ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)))
254 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11 (.g‘(mulGrp‘ℂfld)) = (.g‘(mulGrp‘ℂfld))
255254, 54, 250submmulg 14027 . . . . . . . . . 10 ((ℤ ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)) ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0 ∧ 𝑄 ∈ ℤ) → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘(mulGrp‘ℂfld))𝑄) = (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄))
256253, 246, 230, 255syl3anc 1278 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘(mulGrp‘ℂfld))𝑄) = (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄))
257230zcnd 9779 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℂ)
258 cnfldexp 15022 . . . . . . . . . 10 ((𝑄 ∈ ℂ ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0) → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘(mulGrp‘ℂfld))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)))
259257, 246, 258syl2anc 415 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘(mulGrp‘ℂfld))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)))
260256, 259eqtr3d 2273 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)))
261260fveq2d 5702 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿‘(((𝑃 − 1) / 2)(.g‘((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ))𝑄)) = (𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))))
262252, 261eqtr3d 2273 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝑃 − 1) / 2)(.g‘𝐺)(𝐿‘𝑄)) = (𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))))
263241, 245, 2623eqtrd 2275 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘𝑄))) = (𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))))
264220, 229, 2633eqtr3d 2279 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (𝐿‘( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) = (𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))))
265 subrgsubg 14643 . . . . . . . . . 10 (ℤ ∈ (SubRing‘ℂfld) → ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld))
26649, 265ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld)
267 subgsubm 14057 . . . . . . . . 9 (ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld) → ℤ ∈ (SubMnd‘ℂfld))
268266, 267mp1i 10 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℤ ∈ (SubMnd‘ℂfld))
269 ringcmn 14444 . . . . . . . . 9 (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
27043, 269mp1i 10 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℂfld ∈ CMnd)
27179fmpttd 5866 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))):(1...((𝑃 − 1) / 2))⟶ℤ)
272 df-zring 15034 . . . . . . . 8 ℤring = (ℂfld ↾s ℤ)
27321, 268, 270, 271, 272gsumsubmfi 14267 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = (ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
27479zcnd 9779 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℂ)
27521, 274gsumfsum 15031 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))
276273, 275eqtr3d 2273 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) = Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))
277276oveq2d 6104 . . . . 5 (𝜑 → ( -1↑(ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))) = ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))
278277fveq2d 5702 . . . 4 (𝜑 → (𝐿‘( -1↑(ℤring Σg (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↦ (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))) = (𝐿‘( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
27984, 264, 2783eqtr3d 2279 . . 3 (𝜑 → (𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))) = (𝐿‘( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
28065nnnn0d 9629 . . . 4 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
281 zexpcl 11011 . . . . 5 ((𝑄 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0) → (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ)
282230, 246, 281syl2anc 415 . . . 4 (𝜑 → (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ)
28321, 79fsumzcl 12193 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ)
284 m1expcl 11019 . . . . 5 (Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ → ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
285283, 284syl 14 . . . 4 (𝜑 → ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
28611, 23zndvds 15092 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℕ0 ∧ (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ ∧ ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ) → ((𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))) = (𝐿‘( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) − ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
287280, 282, 285, 286syl3anc 1278 . . 3 (𝜑 → ((𝐿‘(𝑄↑((𝑃 − 1) / 2))) = (𝐿‘( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) − ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
288279, 287mpbid 147 . 2 (𝜑 → 𝑃 ∥ ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) − ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))))))
289 moddvds 12590 . . 3 ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) ∈ ℤ ∧ ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ) → (((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) mod 𝑃) = (( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) − ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
29065, 282, 285, 289syl3anc 1278 . 2 (𝜑 → (((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) mod 𝑃) = (( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) − ( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))))))
291288, 290mpbird 167 1 (𝜑 → ((𝑄↑((𝑃 − 1) / 2)) mod 𝑃) = (( -1↑Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) mod 𝑃))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ≠ wne 2420  {crab 2532   ∖ cdif 3217   ⊆ wss 3220  {csn 3709   class class class wbr 4131   ↦ cmpt 4193  ran crn 4777   ∘ ccom 4780  ⟶wf 5376  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088   ∘𝑓 cof 6303  Fincfn 7028  ℂcc 8183  0cc0 8185  1c1 8186   + caddc 8188   · cmul 8190   < clt 8366   − cmin 8504   -cneg 8505   # cap 8917   / cdiv 9010  ℕcn 9313  2c2 9364  ℕ0cn0 9574  ℤcz 9653  ℤ≥cuz 9936  ℚcq 10034  ...cfz 10427  ⌊cfl 10719   mod cmo 10779  ↑cexp 10995  ♯chash 11235  Σcsu 12143   ∥ cdvds 12578  ℙcprime 12909  Basecbs 13409   ↾s cress 13410  +gcplusg 13489  .rcmulr 13490  0gc0g 13668   MndHom cmhm 13822  SubMndcsubmnd 13823  .gcmg 13980  SubGrpcsubg 14028   GrpHom cghm 14101  CMndccmn 14176  Abelcabl 14177   Σg cgsu 14239  mulGrpcmgp 14323  1rcur 14368  Ringcrg 14406  CRingccrg 14407   RingHom crh 14565  SubRingcsubrg 14633  ℂfldccnfld 15001  ℤringczring 15033  ℤRHomczrh 15054  ℤ/nℤczn 15056
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 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302  ax-pre-mulext 8303  ax-arch 8304  ax-caucvg 8305  ax-addf 8307  ax-mulf 8308
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-xor 1425  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-tp 3717  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-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-of 6305  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-tpos 6521  df-recs 6581  df-irdg 6646  df-frec 6667  df-1o 6692  df-2o 6693  df-oadd 6696  df-er 6812  df-ec 6814  df-qs 6818  df-map 6929  df-en 7029  df-dom 7030  df-fin 7031  df-sup 7330  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-div 9011  df-inn 9314  df-2 9372  df-3 9373  df-4 9374  df-5 9375  df-6 9376  df-7 9377  df-8 9378  df-9 9379  df-n0 9575  df-z 9654  df-dec 9788  df-uz 9937  df-q 10035  df-rp 10071  df-fz 10428  df-fzo 10566  df-fl 10721  df-mod 10780  df-seqfrec 10905  df-exp 10996  df-ihash 11236  df-cj 11628  df-re 11629  df-im 11630  df-rsqrt 11785  df-abs 11786  df-clim 12069  df-sumdc 12144  df-dvds 12579  df-gcd 12755  df-prm 12910  df-struct 13411  df-ndx 13412  df-slot 13413  df-base 13415  df-sets 13416  df-iress 13417  df-plusg 13502  df-mulr 13503  df-starv 13504  df-sca 13505  df-vsca 13506  df-ip 13507  df-tset 13508  df-ple 13509  df-ds 13511  df-unif 13512  df-0g 13670  df-gzsum 13671  df-topgen 13672  df-iimas 13682  df-qus 13683  df-mgm 13734  df-sgrp 13775  df-mnd 13788  df-mhm 13824  df-submnd 13825  df-grp 13866  df-minusg 13867  df-sbg 13868  df-mulg 13981  df-subg 14031  df-nsg 14032  df-eqg 14033  df-ghm 14102  df-cmn 14178  df-abl 14179  df-gsumfi 14240  df-mgp 14324  df-rng 14338  df-ur 14369  df-srg 14374  df-ring 14408  df-cring 14409  df-oppr 14481  df-dvdsr 14503  df-unit 14504  df-invr 14536  df-dvr 14547  df-rhm 14567  df-nzr 14595  df-subrg 14635  df-domn 14675  df-idom 14676  df-lmod 14733  df-lssm 14798  df-lsp 14832  df-sra 14880  df-rgmod 14881  df-lidl 14914  df-rsp 14915  df-2idl 14945  df-bl 14991  df-mopn 14992  df-fg 14994  df-metu 14995  df-cnfld 15002  df-zring 15034  df-zrh 15057  df-zn 15059
This theorem is used by:  lgseisen  16415
  Copyright terms: Public domain W3C validator