MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1259lem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1259lem5 17062
Description: Lemma for 1259prm 17063. Calculate the GCD of 2↑34 − 1≡869 with 𝑁 = 1259. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
1259prm.1 𝑁 = 1259
Assertion
Ref Expression
1259lem5 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1

Proof of Theorem 1259lem5
StepHypRef Expression
1 2nn 12218 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12419 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12420 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12622 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13997 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12442 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12424 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12422 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12622 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12425 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12622 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12417 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12418 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12622 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12421 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12622 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12243 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12627 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2832 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17059 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12288 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2736 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12638 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2736 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12648 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17000 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12622 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12416 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12622 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12622 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12622 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12622 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12516 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12516 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16440 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12224 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12627 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12240 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12629 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11084 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11136 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11321 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7370 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12265 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12226 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11136 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7368 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12242 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12688 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11325 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12659 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12156 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12739 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12645 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16339 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17043 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16638 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 692 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 230 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2759 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2736 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12220 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11137 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11320 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7370 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12282 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2759 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7368 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12285 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11325 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12629 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2763 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12660 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17001 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2736 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12306 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11141 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11320 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7370 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12299 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2759 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12230 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12308 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11141 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7368 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12290 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12629 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2763 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12660 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17001 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2736 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12294 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11325 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7369 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12423 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12724 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11141 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12239 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12301 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11325 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12667 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2759 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12245 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12731 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11141 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12679 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12669 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12660 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17001 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2736 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2736 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11320 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2759 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11321 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7370 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2759 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12729 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11141 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12693 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12668 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12660 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12309 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7368 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11321 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12660 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17001 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12413 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11320 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11137 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7370 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12689 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12236 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11137 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7368 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12698 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11325 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12660 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11137 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7368 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11320 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12660 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2762 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17001 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17002 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1541  wcel 2113   class class class wbr 5098  (class class class)co 7358  0cc0 11026  1c1 11027   + caddc 11029   · cmul 11031  cmin 11364  cn 12145  2c2 12200  3c3 12201  4c4 12202  5c5 12203  6c6 12204  7c7 12205  8c8 12206  9c9 12207  0cn0 12401  cz 12488  cdc 12607  cexp 13984  cdvds 16179   gcd cgcd 16421  cprime 16598
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11082  ax-resscn 11083  ax-1cn 11084  ax-icn 11085  ax-addcl 11086  ax-addrcl 11087  ax-mulcl 11088  ax-mulrcl 11089  ax-mulcom 11090  ax-addass 11091  ax-mulass 11092  ax-distr 11093  ax-i2m1 11094  ax-1ne0 11095  ax-1rid 11096  ax-rnegex 11097  ax-rrecex 11098  ax-cnre 11099  ax-pre-lttri 11100  ax-pre-lttrn 11101  ax-pre-ltadd 11102  ax-pre-mulgt0 11103  ax-pre-sup 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  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 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-op 4587  df-uni 4864  df-iun 4948  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11168  df-mnf 11169  df-xr 11170  df-ltxr 11171  df-le 11172  df-sub 11366  df-neg 11367  df-div 11795  df-nn 12146  df-2 12208  df-3 12209  df-4 12210  df-5 12211  df-6 12212  df-7 12213  df-8 12214  df-9 12215  df-n0 12402  df-z 12489  df-dec 12608  df-uz 12752  df-rp 12906  df-fz 13424  df-fl 13712  df-mod 13790  df-seq 13925  df-exp 13985  df-cj 15022  df-re 15023  df-im 15024  df-sqrt 15158  df-abs 15159  df-dvds 16180  df-gcd 16422  df-prm 16599
This theorem is referenced by:  1259prm  17063
  Copyright terms: Public domain W3C validator