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

Theorem 1259lem5 17183
Description: Lemma for 1259prm 17184. 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 12302 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12510 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12511 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12714 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14098 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 704 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12533 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12515 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12513 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12714 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12516 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12714 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12508 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12509 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12714 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12512 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12714 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12327 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12723 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2861 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17180 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12376 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2765 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12735 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2765 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12745 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17120 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12714 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12507 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12714 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12714 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12714 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12714 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12607 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12607 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16559 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 704 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12308 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12723 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12324 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2765 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12726 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11146 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11201 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11386 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7412 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12352 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2788 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12310 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11201 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7410 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12326 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12785 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11390 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2788 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12756 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12232 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12837 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12742 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16458 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17164 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16758 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 704 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 233 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2788 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2765 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12304 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11202 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11385 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7412 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12370 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2788 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7410 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12373 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11390 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12726 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2792 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12757 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17121 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2765 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12394 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11206 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11385 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7412 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12387 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2788 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12314 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12397 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11206 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7410 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12378 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12726 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2792 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12757 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17121 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2765 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12382 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11390 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7411 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12514 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12821 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11206 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12323 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12389 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11390 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12764 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2788 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12329 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12828 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11206 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12776 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12766 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12757 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17121 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2765 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2765 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11385 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2788 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11386 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7412 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2788 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12826 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11206 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12790 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12765 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12757 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12399 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7410 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11386 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2792 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12757 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17121 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12504 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11385 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11202 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7412 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12786 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2788 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12320 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11202 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7410 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12795 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11390 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2788 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12757 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11202 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7410 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11385 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2792 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12757 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2791 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17121 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17122 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 209   = wceq 1563  wcel 2145   class class class wbr 5104  (class class class)co 7400  0cc0 11088  1c1 11089   + caddc 11091   · cmul 11093  cmin 11429  cn 12221  2c2 12283  3c3 12284  4c4 12285  5c5 12286  6c6 12287  7c7 12288  8c8 12289  9c9 12290  0cn0 12492  cz 12579  cdc 12699  cexp 14085  cdvds 16298   gcd cgcd 16540  cprime 16717
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1818  ax-4 1832  ax-5 1933  ax-6 1990  ax-7 2031  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2737  ax-sep 5250  ax-nul 5260  ax-pow 5326  ax-pr 5394  ax-un 7722  ax-cnex 11144  ax-resscn 11145  ax-1cn 11146  ax-icn 11147  ax-addcl 11148  ax-addrcl 11149  ax-mulcl 11150  ax-mulrcl 11151  ax-mulcom 11152  ax-addass 11153  ax-mulass 11154  ax-distr 11155  ax-i2m1 11156  ax-1ne0 11157  ax-1rid 11158  ax-rnegex 11159  ax-rrecex 11160  ax-cnre 11161  ax-pre-lttri 11162  ax-pre-lttrn 11163  ax-pre-ltadd 11164  ax-pre-mulgt0 11165  ax-pre-sup 11166
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1566  df-fal 1576  df-ex 1803  df-nf 1807  df-sb 2094  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3370  df-reu 3371  df-rab 3418  df-v 3459  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3910  df-un 3912  df-in 3914  df-ss 3924  df-pss 3927  df-nul 4289  df-if 4484  df-pw 4560  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5105  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6291  df-ord 6352  df-on 6353  df-lim 6354  df-suc 6355  df-iota 6481  df-fun 6527  df-fn 6528  df-f 6529  df-f1 6530  df-fo 6531  df-f1o 6532  df-fv 6533  df-riota 7357  df-ov 7403  df-oprab 7404  df-mpo 7405  df-om 7851  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8346  df-rdg 8385  df-1o 8441  df-2o 8442  df-er 8682  df-en 8932  df-dom 8933  df-sdom 8934  df-fin 8935  df-sup 9390  df-inf 9391  df-pnf 11233  df-mnf 11234  df-xr 11235  df-ltxr 11236  df-le 11237  df-sub 11431  df-neg 11432  df-div 11860  df-nn 12222  df-2 12291  df-3 12292  df-4 12293  df-5 12294  df-6 12295  df-7 12296  df-8 12297  df-9 12298  df-n0 12493  df-z 12580  df-dec 12700  df-uz 12851  df-rp 13005  df-fz 13524  df-fl 13813  df-mod 13891  df-seq 14026  df-exp 14086  df-cj 15138  df-re 15139  df-im 15140  df-sqrt 15274  df-abs 15275  df-dvds 16299  df-gcd 16541  df-prm 16718
This theorem is referenced by:  1259prm  17184
  Copyright terms: Public domain W3C validator