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

Theorem 1259lem5 17194
Description: Lemma for 1259prm 17195. 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 12313 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12521 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12522 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12725 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14109 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 704 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12544 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12526 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12524 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12725 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12527 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12725 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12519 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12520 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12725 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12523 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12725 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12338 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12734 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2865 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17191 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12387 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2769 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12746 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2769 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12756 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17131 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12725 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12518 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12725 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12725 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12725 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12725 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12618 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12618 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16570 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 704 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12319 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12734 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12335 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2769 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12737 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11157 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11212 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11397 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7423 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12363 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2792 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12321 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11212 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7421 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12337 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12796 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11401 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2792 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12767 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12243 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12848 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12753 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16469 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17175 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16769 . . . . . . . . . 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 2792 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2769 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12315 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11213 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11396 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7423 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12381 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2792 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7421 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12384 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11401 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12737 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2796 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12768 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17132 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2769 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12405 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11217 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11396 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7423 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12398 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2792 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12325 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12408 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11217 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7421 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12389 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12737 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2796 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12768 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17132 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2769 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12393 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11401 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7422 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12525 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12832 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11217 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12334 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12400 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11401 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12775 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2792 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12340 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12839 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11217 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12787 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12777 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12768 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17132 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2769 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2769 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11396 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2792 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11397 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7423 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2792 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12837 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11217 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12801 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12776 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12768 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12410 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7421 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11397 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2796 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12768 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17132 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12515 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11396 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11213 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7423 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12797 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2792 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12331 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11213 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7421 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12806 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11401 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2792 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12768 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11213 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7421 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11396 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2796 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12768 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2795 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17132 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17133 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 209   = wceq 1567  wcel 2149   class class class wbr 5113  (class class class)co 7411  0cc0 11099  1c1 11100   + caddc 11102   · cmul 11104  cmin 11440  cn 12232  2c2 12294  3c3 12295  4c4 12296  5c5 12297  6c6 12298  7c7 12299  8c8 12300  9c9 12301  0cn0 12503  cz 12590  cdc 12710  cexp 14096  cdvds 16309   gcd cgcd 16551  cprime 16728
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-er 8693  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-sup 9401  df-inf 9402  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11871  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-rp 13016  df-fz 13535  df-fl 13824  df-mod 13902  df-seq 14037  df-exp 14097  df-cj 15149  df-re 15150  df-im 15151  df-sqrt 15285  df-abs 15286  df-dvds 16310  df-gcd 16552  df-prm 16729
This theorem is referenced by:  1259prm  17195
  Copyright terms: Public domain W3C validator