ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  lgslem1 GIF version

Theorem lgslem1 14440
Description: When ๐‘Ž is coprime to the prime ๐‘, ๐‘Žโ†‘((๐‘ โˆ’ 1) / 2) is equivalent mod ๐‘ to 1 or -1, and so adding 1 makes it equivalent to 0 or 2. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
lgslem1 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2})

Proof of Theorem lgslem1
StepHypRef Expression
1 eldifi 3259 . . . . . . . . 9 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
213ad2ant2 1019 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
3 prmnn 12112 . . . . . . . 8 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
42, 3syl 14 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
5 simp1 997 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
6 prmz 12113 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
72, 6syl 14 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
85, 7gcdcomd 11977 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ด gcd ๐‘ƒ) = (๐‘ƒ gcd ๐ด))
9 simp3 999 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด)
10 coprm 12146 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค) โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด โ†” (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1))
112, 5, 10syl2anc 411 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด โ†” (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1))
129, 11mpbid 147 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1)
138, 12eqtrd 2210 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ด gcd ๐‘ƒ) = 1)
14 eulerth 12235 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง (๐ด gcd ๐‘ƒ) = 1) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ))
154, 5, 13, 14syl3anc 1238 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ))
16 phiprm 12225 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
172, 16syl 14 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
18 nnm1nn0 9219 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
194, 18syl 14 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
2017, 19eqeltrd 2254 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0)
21 zexpcl 10537 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค)
225, 20, 21syl2anc 411 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค)
23 1zzd 9282 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
24 moddvds 11808 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1)))
254, 22, 23, 24syl3anc 1238 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1)))
2615, 25mpbid 147 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1))
2719nn0cnd 9233 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
28 2cnd 8994 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
29 2ap0 9014 . . . . . . . . . . . . 13 2 # 0
3029a1i 9 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 # 0)
3127, 28, 30divcanap1d 8750 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
3217, 31eqtr4d 2213 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2))
3332oveq2d 5893 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) = (๐ดโ†‘(((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)))
345zcnd 9378 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
35 2nn0 9195 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„•0
3635a1i 9 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„•0)
37 oddprm 12261 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•)
38373ad2ant2 1019 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•)
3938nnnn0d 9231 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•0)
4034, 36, 39expmuld 10659 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2))
4133, 40eqtrd 2210 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2))
4241oveq1d 5892 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ 1))
43 sq1 10616 . . . . . . . 8 (1โ†‘2) = 1
4443oveq2i 5888 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ 1)
4542, 44eqtr4di 2228 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)))
46 zexpcl 10537 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค)
475, 39, 46syl2anc 411 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค)
4847zcnd 9378 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„‚)
49 ax-1cn 7906 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„‚
50 subsq 10629 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5148, 49, 50sylancl 413 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5245, 51eqtrd 2210 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5326, 52breqtrd 4031 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5447peano2zd 9380 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค)
55 peano2zm 9293 . . . . . 6 ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
5647, 55syl 14 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
57 euclemma 12148 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))))
582, 54, 56, 57syl3anc 1238 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))))
5953, 58mpbid 147 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
60 dvdsval3 11800 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0))
614, 54, 60syl2anc 411 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0))
62 2z 9283 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„ค
6362a1i 9 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
64 moddvds 11808 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„ค) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2)))
654, 54, 63, 64syl3anc 1238 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2)))
66 zq 9628 . . . . . . . 8 (2 โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„š)
6762, 66mp1i 10 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„š)
68 zq 9628 . . . . . . . 8 (๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„š)
697, 68syl 14 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„š)
70 0le2 9011 . . . . . . . 8 0 โ‰ค 2
7170a1i 9 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค 2)
72 eldifsni 3723 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  2)
73723ad2ant2 1019 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  2)
74 zapne 9329 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ # 2 โ†” ๐‘ƒ โ‰  2))
757, 62, 74sylancl 413 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ # 2 โ†” ๐‘ƒ โ‰  2))
7673, 75mpbird 167 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ # 2)
77 2re 8991 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„
7877a1i 9 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
794nnred 8934 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
80 prmuz2 12133 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
812, 80syl 14 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
82 eluzle 9542 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 2 โ‰ค ๐‘ƒ)
8381, 82syl 14 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โ‰ค ๐‘ƒ)
8478, 79, 83leltapd 8598 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (2 < ๐‘ƒ โ†” ๐‘ƒ # 2))
8576, 84mpbird 167 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 < ๐‘ƒ)
86 modqid 10351 . . . . . . 7 (((2 โˆˆ โ„š โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„š) โˆง (0 โ‰ค 2 โˆง 2 < ๐‘ƒ)) โ†’ (2 mod ๐‘ƒ) = 2)
8767, 69, 71, 85, 86syl22anc 1239 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (2 mod ๐‘ƒ) = 2)
8887eqeq2d 2189 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
89 df-2 8980 . . . . . . . 8 2 = (1 + 1)
9089oveq2i 5888 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ (1 + 1))
9149a1i 9 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
9248, 91, 91pnpcan2d 8308 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ (1 + 1)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))
9390, 92eqtrid 2222 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))
9493breq2d 4017 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
9565, 88, 943bitr3rd 219 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
9661, 95orbi12d 793 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2)))
9759, 96mpbid 147 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
9854, 4zmodcld 10347 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0)
99 elprg 3614 . . 3 ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0 โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2} โ†” ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2)))
10098, 99syl 14 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2} โ†” ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2)))
10197, 100mpbird 167 1 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2})
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 105   โˆจ wo 708   โˆง w3a 978   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148   โ‰  wne 2347   โˆ– cdif 3128  {csn 3594  {cpr 3595   class class class wbr 4005  โ€˜cfv 5218  (class class class)co 5877  โ„‚cc 7811  โ„cr 7812  0cc0 7813  1c1 7814   + caddc 7816   ยท cmul 7818   < clt 7994   โ‰ค cle 7995   โˆ’ cmin 8130   # cap 8540   / cdiv 8631  โ„•cn 8921  2c2 8972  โ„•0cn0 9178  โ„คcz 9255  โ„คโ‰ฅcuz 9530  โ„šcq 9621   mod cmo 10324  โ†‘cexp 10521   โˆฅ cdvds 11796   gcd cgcd 11945  โ„™cprime 12109  ฯ•cphi 12211
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 831  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-xor 1376  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-irdg 6373  df-frec 6394  df-1o 6419  df-2o 6420  df-oadd 6423  df-er 6537  df-en 6743  df-dom 6744  df-fin 6745  df-sup 6985  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-q 9622  df-rp 9656  df-fz 10011  df-fzo 10145  df-fl 10272  df-mod 10325  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-ihash 10758  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-clim 11289  df-proddc 11561  df-dvds 11797  df-gcd 11946  df-prm 12110  df-phi 12213
This theorem is referenced by:  lgslem4  14443
  Copyright terms: Public domain W3C validator