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

Theorem lgseisenlem4 16409
Description: Lemma for lgseisen 16410. (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 15041 . . . . 5 ℤ = (Base‘ℤring)
2 zring0 15045 . . . . 5 0 = (0g‘ℤring)
3 zringabl 15039 . . . . . 6 ℤring ∈ Abel
4 ablcmn 14185 . . . . . 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 12914 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
98nnnn0d 9632 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ0)
107, 9syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
11 lgseisen.7 . . . . . . . 8 𝑌 = (ℤ/nℤ‘𝑃)
1211zncrng 15090 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ ℕ0 → 𝑌 ∈ CRing)
1310, 12syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑌 ∈ CRing)
14 lgseisen.8 . . . . . . 7 𝐺 = (mulGrp‘𝑌)
1514crngmgp 14416 . . . . . 6 (𝑌 ∈ CRing → 𝐺 ∈ CMnd)
1613, 15syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
17 1zzd 9683 . . . . . 6 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
18 oddprm 13068 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
196, 18syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ)
2019nnzd 9779 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ)
2117, 20fzfigd 10890 . . . . 5 (𝜑 → (1...((𝑃 − 1) / 2)) ∈ Fin)
2213crngringd 14421 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
23 lgseisen.9 . . . . . . . . . 10 𝐿 = (ℤRHom‘𝑌)
2423zrhrhm 15068 . . . . . . . . 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 14580 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom 𝑌) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
2825, 27syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑌))
29 m1expcl 11021 . . . . . . . 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 15051 . . . . . . . . 9 ((mulGrp‘ℂfld) ↾s ℤ) = (mulGrp‘ℤring)
3332, 14rhmmhm 14576 . . . . . . . 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 9419 . . . . . . . . . . 11 -1 ∈ ℂ
36 neg1ap0 9423 . . . . . . . . . . 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 15052 . . . . . . . . . . 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 14116 . . . . . . . . . 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 15017 . . . . . . . . . 10 ℂfld ∈ Ring
44 cnfldui 15034 . . . . . . . . . . 11 {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} = (Unit‘ℂfld)
4544, 37unitsubm 14536 . . . . . . . . . 10 (ℂfld ∈ Ring → {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld)))
4643, 45ax-mp 5 . . . . . . . . 9 {𝑧 ∈ ℂ ∣ 𝑧 # 0} ∈ (SubMnd‘(mulGrp‘ℂfld))
4738resmhm2 13855 . . . . . . . . 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 15028 . . . . . . . . . 10 ℤ ∈ (SubRing‘ℂfld)
5037subrgsubm 14652 . . . . . . . . . 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 13856 . . . . . . . . 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 13857 . . . . . . 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 16385 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℕ)
6362nnzd 9779 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℤ)
6463adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℤ)
656gausslemma2dlem0a 16385 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
6665adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℕ)
67 znq 10041 . . . . . . . 8 ((𝑄 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℚ)
6864, 66, 67syl2anc 415 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 / 𝑃) ∈ ℚ)
69 2nn 9478 . . . . . . . . . 10 2 ∈ ℕ
70 elfznn 10478 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑥 ∈ ℕ)
7170adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑥 ∈ ℕ)
72 nnmulcl 9335 . . . . . . . . . 10 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (2 · 𝑥) ∈ ℕ)
7369, 71, 72sylancr 418 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℕ)
7473nnzd 9779 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℤ)
75 zq 10043 . . . . . . . 8 ((2 · 𝑥) ∈ ℤ → (2 · 𝑥) ∈ ℚ)
7674, 75syl 14 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℚ)
77 qmulcl 10054 . . . . . . 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 10732 . . . . 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 14266 . . . 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 11021 . . . . . . . . . . 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 14332 . . . . . . . . . . 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 9688 . . . . . . . . . . . 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 12915 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑄 ∈ ℙ → 𝑄 ∈ ℤ)
10098, 99syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℤ)
101100, 74zmulcld 9786 . . . . . . . . . . . . . 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 10804 . . . . . . . . . . . . 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 11013 . . . . . . . . . . . 12 (( -1 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℕ0) → ( -1↑𝑅) ∈ ℤ)
10795, 105, 106sylancr 418 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑅) ∈ ℤ)
108107, 100zmulcld 9786 . . . . . . . . . 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 14253 . . . . . . 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 14329 . . . . . . . . . . 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 15044 . . . . . . . . . . . 12 · = (.r‘ℤring)
1271, 126, 114rhmmul 14581 . . . . . . . . . . 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 9363 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℕ)
131 nnq 10050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℚ)
13465, 133syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℚ)
135134adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℚ)
13666nngt0d 9358 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 0 < 𝑃)
137 modqval 10783 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑄 ∈ ℂ)
14173nncnd 9328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (2 · 𝑥) ∈ ℂ)
142103nncnd 9328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℂ)
143103nnap0d 9360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 # 0)
144140, 141, 142, 143div23apd 9167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12915 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
151102, 150syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑃 ∈ ℤ)
152151, 79zmulcld 9786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℤ)
153152zcnd 9781 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑃 · (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
154101zcnd 9781 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · (2 · 𝑥)) ∈ ℂ)
155153, 154pncan3d 8648 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9387 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 2 ∈ ℂ)
15771nncnd 9328 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑥 ∈ ℂ)
158140, 156, 157mul12d 8486 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9778 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑅 ∈ ℤ)
164 expaddzap 11042 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11044 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9684 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 ∈ ℤ
175 uzid 9953 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ∈ ℤ → 2 ∈ (ℤ≥‘2))
176174, 175ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ (ℤ≥‘2)
177 dvdsprm 12942 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11027 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃 ∈ ℤ → (1↑𝑃) = 1)
183151, 182syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (1↑𝑃) = 1)
184183negeqd 8529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9335 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑄 ∈ ℕ ∧ 𝑥 ∈ ℕ) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ)
19162, 70, 190syl2an 289 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ)
192191nnnn0d 9632 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℕ0)
193 2nn0 9592 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ ℕ0
194193a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 2 ∈ ℕ0)
195161, 192, 194expmuld 11136 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(2 · (𝑄 · 𝑥))) = (( -1↑2)↑(𝑄 · 𝑥)))
196 neg1sqe1 11093 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( -1↑2) = 1
197196oveq1i 6098 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (( -1↑2)↑(𝑄 · 𝑥)) = (1↑(𝑄 · 𝑥))
198191nnzd 9779 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑄 · 𝑥) ∈ ℤ)
199 1exp 11027 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) ∈ ℂ)
206107zcnd 9781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ( -1↑𝑅) ∈ ℂ)
207205, 206, 140mulassd 8356 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · ( -1↑𝑅)) · 𝑄) = (( -1↑(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥)))) · (( -1↑𝑅) · 𝑄)))
208140mullidd 8351 . . . . . . . . . . . 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 16408 . . . . . . 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 14250 . . . . . . 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 14437 . . . . . 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 14267 . . . . . . . 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 9975 . . . . . . . . . 10 ℕ = (ℤ≥‘1)
23719, 236eleqtrdi 2331 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ (ℤ≥‘1))
238 hashfz 11285 . . . . . . . . 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 9328 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℂ)
243 1cnd 8349 . . . . . . . 8 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
244242, 243npcand 8649 . . . . . . 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 9632 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℕ0)
247 zringring 15038 . . . . . . . . . 10 ℤring ∈ Ring
24832, 1mgpbasg 14332 . . . . . . . . . 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 14026 . . . . . . . 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 14029 . . . . . . . . . 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 9781 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑄 ∈ ℂ)
258 cnfldexp 15024 . . . . . . . . . 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 14645 . . . . . . . . . 10 (ℤ ∈ (SubRing‘ℂfld) → ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld))
26649, 265ax-mp 5 . . . . . . . . 9 ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld)
267 subgsubm 14059 . . . . . . . . 9 (ℤ ∈ (SubGrp‘ℂfld) → ℤ ∈ (SubMnd‘ℂfld))
268266, 267mp1i 10 . . . . . . . 8 (𝜑 → ℤ ∈ (SubMnd‘ℂfld))
269 ringcmn 14446 . . . . . . . . 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 15036 . . . . . . . 8 ℤring = (ℂfld ↾s ℤ)
27321, 268, 270, 271, 272gsumsubmfi 14269 . . . . . . 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 9781 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℂ)
27521, 274gsumfsum 15033 . . . . . . 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 9632 . . . 4 (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
281 zexpcl 11013 . . . . 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 12195 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑥 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(⌊‘((𝑄 / 𝑃) · (2 · 𝑥))) ∈ ℤ)
284 m1expcl 11021 . . . . 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 15094 . . . 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 12592 . . 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 7027  ℂcc 8184  0cc0 8186  1c1 8187   + caddc 8189   · cmul 8191   < clt 8367   − cmin 8505   -cneg 8506   # cap 8918   / cdiv 9011  ℕcn 9314  2c2 9365  ℕ0cn0 9575  ℤcz 9656  ℤ≥cuz 9938  ℚcq 10036  ...cfz 10429  ⌊cfl 10721   mod cmo 10781  ↑cexp 10997  ♯chash 11237  Σcsu 12145   ∥ cdvds 12580  ℙcprime 12911  Basecbs 13411   ↾s cress 13412  +gcplusg 13491  .rcmulr 13492  0gc0g 13670   MndHom cmhm 13824  SubMndcsubmnd 13825  .gcmg 13982  SubGrpcsubg 14030   GrpHom cghm 14103  CMndccmn 14178  Abelcabl 14179   Σg cgsu 14241  mulGrpcmgp 14325  1rcur 14370  Ringcrg 14408  CRingccrg 14409   RingHom crh 14567  SubRingcsubrg 14635  ℂfldccnfld 15003  ℤringczring 15035  ℤRHomczrh 15056  ℤ/nℤczn 15058
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  ax-addf 8308  ax-mulf 8309
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 6520  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-2o 6692  df-oadd 6695  df-er 6811  df-ec 6813  df-qs 6817  df-map 6928  df-en 7028  df-dom 7029  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-5 9376  df-6 9377  df-7 9378  df-8 9379  df-9 9380  df-n0 9576  df-z 9657  df-dec 9790  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-ihash 11238  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-clim 12071  df-sumdc 12146  df-dvds 12581  df-gcd 12757  df-prm 12912  df-struct 13413  df-ndx 13414  df-slot 13415  df-base 13417  df-sets 13418  df-iress 13419  df-plusg 13504  df-mulr 13505  df-starv 13506  df-sca 13507  df-vsca 13508  df-ip 13509  df-tset 13510  df-ple 13511  df-ds 13513  df-unif 13514  df-0g 13672  df-gzsum 13673  df-topgen 13674  df-iimas 13684  df-qus 13685  df-mgm 13736  df-sgrp 13777  df-mnd 13790  df-mhm 13826  df-submnd 13827  df-grp 13868  df-minusg 13869  df-sbg 13870  df-mulg 13983  df-subg 14033  df-nsg 14034  df-eqg 14035  df-ghm 14104  df-cmn 14180  df-abl 14181  df-gsumfi 14242  df-mgp 14326  df-rng 14340  df-ur 14371  df-srg 14376  df-ring 14410  df-cring 14411  df-oppr 14483  df-dvdsr 14505  df-unit 14506  df-invr 14538  df-dvr 14549  df-rhm 14569  df-nzr 14597  df-subrg 14637  df-domn 14677  df-idom 14678  df-lmod 14735  df-lssm 14800  df-lsp 14834  df-sra 14882  df-rgmod 14883  df-lidl 14916  df-rsp 14917  df-2idl 14947  df-bl 14993  df-mopn 14994  df-fg 14996  df-metu 14997  df-cnfld 15004  df-zring 15036  df-zrh 15059  df-zn 15061
This theorem is used by:  lgseisen  16410
  Copyright terms: Public domain W3C validator