Theorem 1259lem1 17101

Description: Lemma for 1259prm 17106. Calculate a power mod. In decimal, we calculate 2↑16 = 52𝑁 + 68≡68 and 2↑17≡68 · 2 = 136 in this lemma. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-Apr-2015.) (Proof shortened by AV, 16-Sep-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
1259prm.1	⊢ 𝑁 = ;;;1259

Assertion

Ref	Expression
1259lem1	⊢ ((2↑;17) mod 𝑁) = (;;136 mod 𝑁)

Proof of Theorem 1259lem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1259prm.1	. . 3 ⊢ 𝑁 = ;;;1259
2		1nn0 12453	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℕ0
3		2nn0 12454	. . . . . 6 ⊢ 2 ∈ ℕ0
4	2, 3	deccl 12659	. . . . 5 ⊢ ;12 ∈ ℕ0
5		5nn0 12457	. . . . 5 ⊢ 5 ∈ ℕ0
6	4, 5	deccl 12659	. . . 4 ⊢ ;;125 ∈ ℕ0
7		9nn 12279	. . . 4 ⊢ 9 ∈ ℕ
8	6, 7	decnncl 12664	. . 3 ⊢ ;;;1259 ∈ ℕ
9	1, 8	eqeltri 2832	. 2 ⊢ 𝑁 ∈ ℕ
10		2nn 12254	. 2 ⊢ 2 ∈ ℕ
11		6nn0 12458	. . 3 ⊢ 6 ∈ ℕ0
12	2, 11	deccl 12659	. 2 ⊢ ;16 ∈ ℕ0
13		0z 12535	. 2 ⊢ 0 ∈ ℤ
14		8nn0 12460	. . 3 ⊢ 8 ∈ ℕ0
15	11, 14	deccl 12659	. 2 ⊢ ;68 ∈ ℕ0
16		3nn0 12455	. . . 4 ⊢ 3 ∈ ℕ0
17	2, 16	deccl 12659	. . 3 ⊢ ;13 ∈ ℕ0
18	17, 11	deccl 12659	. 2 ⊢ ;;136 ∈ ℕ0
19	5, 3	deccl 12659	. . . 4 ⊢ ;52 ∈ ℕ0
20	19	nn0zi 12552	. . 3 ⊢ ;52 ∈ ℤ
21	3, 14	nn0expcli 14050	. . 3 ⊢ (2↑8) ∈ ℕ0
22		eqid 2736	. . 3 ⊢ ((2↑8) mod 𝑁) = ((2↑8) mod 𝑁)
23	14	nn0cni 12449	. . . 4 ⊢ 8 ∈ ℂ
24		2cn 12256	. . . 4 ⊢ 2 ∈ ℂ
25		8t2e16 12759	. . . 4 ⊢ (8 · 2) = ;16
26	23, 24, 25	mulcomli 11154	. . 3 ⊢ (2 · 8) = ;16
27		9nn0 12461	. . . . 5 ⊢ 9 ∈ ℕ0
28		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ ;68 = ;68
29		4nn0 12456	. . . . . 6 ⊢ 4 ∈ ℕ0
30		7nn0 12459	. . . . . 6 ⊢ 7 ∈ ℕ0
31	29, 30	deccl 12659	. . . . 5 ⊢ ;47 ∈ ℕ0
32		eqid 2736	. . . . . 6 ⊢ ;;125 = ;;125
33		0nn0 12452	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℕ0
34	11	dec0h 12666	. . . . . . 7 ⊢ 6 = ;06
35		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ ;47 = ;47
36		4cn 12266	. . . . . . . . . 10 ⊢ 4 ∈ ℂ
37	36	addlidi 11334	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 + 4) = 4
38	37	oveq1i 7377	. . . . . . . 8 ⊢ ((0 + 4) + 1) = (4 + 1)
39		4p1e5 12322	. . . . . . . 8 ⊢ (4 + 1) = 5
40	38, 39	eqtri 2759	. . . . . . 7 ⊢ ((0 + 4) + 1) = 5
41		7cn 12275	. . . . . . . 8 ⊢ 7 ∈ ℂ
42		6cn 12272	. . . . . . . 8 ⊢ 6 ∈ ℂ
43		7p6e13 12722	. . . . . . . 8 ⊢ (7 + 6) = ;13
44	41, 42, 43	addcomli 11338	. . . . . . 7 ⊢ (6 + 7) = ;13
45	33, 11, 29, 30, 34, 35, 40, 16, 44	decaddc 12699	. . . . . 6 ⊢ (6 + ;47) = ;53
46	3, 11	deccl 12659	. . . . . 6 ⊢ ;26 ∈ ℕ0
47		eqid 2736	. . . . . . 7 ⊢ ;12 = ;12
48	5	dec0h 12666	. . . . . . . 8 ⊢ 5 = ;05
49		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ ;26 = ;26
50	24	addlidi 11334	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0 + 2) = 2
51	50	oveq1i 7377	. . . . . . . . 9 ⊢ ((0 + 2) + 1) = (2 + 1)
52		2p1e3 12318	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 + 1) = 3
53	51, 52	eqtri 2759	. . . . . . . 8 ⊢ ((0 + 2) + 1) = 3
54		5cn 12269	. . . . . . . . 9 ⊢ 5 ∈ ℂ
55		6p5e11 12717	. . . . . . . . 9 ⊢ (6 + 5) = ;11
56	42, 54, 55	addcomli 11338	. . . . . . . 8 ⊢ (5 + 6) = ;11
57	33, 5, 3, 11, 48, 49, 53, 2, 56	decaddc 12699	. . . . . . 7 ⊢ (5 + ;26) = ;31
58		10nn0 12662	. . . . . . 7 ⊢ ;10 ∈ ℕ0
59		eqid 2736	. . . . . . . 8 ⊢ ;52 = ;52
60	58	nn0cni 12449	. . . . . . . . 9 ⊢ ;10 ∈ ℂ
61		3cn 12262	. . . . . . . . 9 ⊢ 3 ∈ ℂ
62		dec10p 12687	. . . . . . . . 9 ⊢ (;10 + 3) = ;13
63	60, 61, 62	addcomli 11338	. . . . . . . 8 ⊢ (3 + ;10) = ;13
64	54	mulridi 11149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (5 · 1) = 5
65		1p0e1 12300	. . . . . . . . . 10 ⊢ (1 + 0) = 1
66	64, 65	oveq12i 7379	. . . . . . . . 9 ⊢ ((5 · 1) + (1 + 0)) = (5 + 1)
67		5p1e6 12323	. . . . . . . . 9 ⊢ (5 + 1) = 6
68	66, 67	eqtri 2759	. . . . . . . 8 ⊢ ((5 · 1) + (1 + 0)) = 6
69	24	mulridi 11149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 · 1) = 2
70	69	oveq1i 7377	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 · 1) + 3) = (2 + 3)
71		3p2e5 12327	. . . . . . . . . 10 ⊢ (3 + 2) = 5
72	61, 24, 71	addcomli 11338	. . . . . . . . 9 ⊢ (2 + 3) = 5
73	70, 72, 48	3eqtri 2763	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 · 1) + 3) = ;05
74	5, 3, 2, 16, 59, 63, 2, 5, 33, 68, 73	decmac 12696	. . . . . . 7 ⊢ ((;52 · 1) + (3 + ;10)) = ;65
75	2	dec0h 12666	. . . . . . . 8 ⊢ 1 = ;01
76		5t2e10 12744	. . . . . . . . . 10 ⊢ (5 · 2) = ;10
77		00id 11321	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0 + 0) = 0
78	76, 77	oveq12i 7379	. . . . . . . . 9 ⊢ ((5 · 2) + (0 + 0)) = (;10 + 0)
79		dec10p 12687	. . . . . . . . 9 ⊢ (;10 + 0) = ;10
80	78, 79	eqtri 2759	. . . . . . . 8 ⊢ ((5 · 2) + (0 + 0)) = ;10
81		2t2e4 12340	. . . . . . . . . 10 ⊢ (2 · 2) = 4
82	81	oveq1i 7377	. . . . . . . . 9 ⊢ ((2 · 2) + 1) = (4 + 1)
83	82, 39, 48	3eqtri 2763	. . . . . . . 8 ⊢ ((2 · 2) + 1) = ;05
84	5, 3, 33, 2, 59, 75, 3, 5, 33, 80, 83	decmac 12696	. . . . . . 7 ⊢ ((;52 · 2) + 1) = ;;105
85	2, 3, 16, 2, 47, 57, 19, 5, 58, 74, 84	decma2c 12697	. . . . . 6 ⊢ ((;52 · ;12) + (5 + ;26)) = ;;655
86		5t5e25 12747	. . . . . . . 8 ⊢ (5 · 5) = ;25
87	3, 5, 67, 86	decsuc 12675	. . . . . . 7 ⊢ ((5 · 5) + 1) = ;26
88	54, 24, 76	mulcomli 11154	. . . . . . . 8 ⊢ (2 · 5) = ;10
89	61	addlidi 11334	. . . . . . . 8 ⊢ (0 + 3) = 3
90	2, 33, 16, 88, 89	decaddi 12704	. . . . . . 7 ⊢ ((2 · 5) + 3) = ;13
91	5, 3, 16, 59, 5, 16, 2, 87, 90	decrmac 12702	. . . . . 6 ⊢ ((;52 · 5) + 3) = ;;263
92	4, 5, 5, 16, 32, 45, 19, 16, 46, 85, 91	decma2c 12697	. . . . 5 ⊢ ((;52 · ;;125) + (6 + ;47)) = ;;;6553
93		9cn 12281	. . . . . . . 8 ⊢ 9 ∈ ℂ
94		9t5e45 12769	. . . . . . . 8 ⊢ (9 · 5) = ;45
95	93, 54, 94	mulcomli 11154	. . . . . . 7 ⊢ (5 · 9) = ;45
96		5p2e7 12332	. . . . . . 7 ⊢ (5 + 2) = 7
97	29, 5, 3, 95, 96	decaddi 12704	. . . . . 6 ⊢ ((5 · 9) + 2) = ;47
98		9t2e18 12766	. . . . . . . 8 ⊢ (9 · 2) = ;18
99	93, 24, 98	mulcomli 11154	. . . . . . 7 ⊢ (2 · 9) = ;18
100		1p1e2 12301	. . . . . . 7 ⊢ (1 + 1) = 2
101		8p8e16 12730	. . . . . . 7 ⊢ (8 + 8) = ;16
102	2, 14, 14, 99, 100, 11, 101	decaddci 12705	. . . . . 6 ⊢ ((2 · 9) + 8) = ;26
103	5, 3, 14, 59, 27, 11, 3, 97, 102	decrmac 12702	. . . . 5 ⊢ ((;52 · 9) + 8) = ;;476
104	6, 27, 11, 14, 1, 28, 19, 11, 31, 92, 103	decma2c 12697	. . . 4 ⊢ ((;52 · 𝑁) + ;68) = ;;;;65536
105		2exp16 17061	. . . 4 ⊢ (2↑;16) = ;;;;65536
106		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ (2↑8) = (2↑8)
107		eqid 2736	. . . . 5 ⊢ ((2↑8) · (2↑8)) = ((2↑8) · (2↑8))
108	3, 14, 26, 106, 107	numexp2x 17049	. . . 4 ⊢ (2↑;16) = ((2↑8) · (2↑8))
109	104, 105, 108	3eqtr2i 2765	. . 3 ⊢ ((;52 · 𝑁) + ;68) = ((2↑8) · (2↑8))
110	9, 10, 14, 20, 21, 15, 22, 26, 109	mod2xi 17040	. 2 ⊢ ((2↑;16) mod 𝑁) = (;68 mod 𝑁)
111		6p1e7 12324	. . 3 ⊢ (6 + 1) = 7
112		eqid 2736	. . 3 ⊢ ;16 = ;16
113	2, 11, 111, 112	decsuc 12675	. 2 ⊢ (;16 + 1) = ;17
114	18	nn0cni 12449	. . . 4 ⊢ ;;136 ∈ ℂ
115	114	addlidi 11334	. . 3 ⊢ (0 + ;;136) = ;;136
116	9	nncni 12184	. . . . 5 ⊢ 𝑁 ∈ ℂ
117	116	mul02i 11335	. . . 4 ⊢ (0 · 𝑁) = 0
118	117	oveq1i 7377	. . 3 ⊢ ((0 · 𝑁) + ;;136) = (0 + ;;136)
119		6t2e12 12748	. . . . 5 ⊢ (6 · 2) = ;12
120	2, 3, 52, 119	decsuc 12675	. . . 4 ⊢ ((6 · 2) + 1) = ;13
121	3, 11, 14, 28, 11, 2, 120, 25	decmul1c 12709	. . 3 ⊢ (;68 · 2) = ;;136
122	115, 118, 121	3eqtr4i 2769	. 2 ⊢ ((0 · 𝑁) + ;;136) = (;68 · 2)
123	9, 10, 12, 13, 15, 18, 110, 113, 122	modxp1i 17041	1 ⊢ ((2↑;17) mod 𝑁) = (;;136 mod 𝑁)

Syntax hints:   = wceq 1542  (class class class)co 7367  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   · cmul 11043  ℕcn 12174  2c2 12236  3c3 12237  4c4 12238  5c5 12239  6c6 12240  7c7 12241  8c8 12242  9c9 12243  ;cdc 12644   mod cmo 13828  ↑cexp 14023

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-rmo 3342  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-sup 9355  df-inf 9356  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-div 11808  df-nn 12175  df-2 12244  df-3 12245  df-4 12246  df-5 12247  df-6 12248  df-7 12249  df-8 12250  df-9 12251  df-n0 12438  df-z 12525  df-dec 12645  df-uz 12789  df-rp 12943  df-fl 13751  df-mod 13829  df-seq 13964  df-exp 14024

This theorem is referenced by:  1259lem2  17102  1259lem4  17104