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

Theorem 1259lem5 17105
Description: Lemma for 1259prm 17106. 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 12254 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12455 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12456 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12659 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14036 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 693 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12478 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12460 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12458 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12659 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12461 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12659 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12453 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12454 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12659 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12457 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12659 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12279 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12664 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2832 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17102 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12324 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2736 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12675 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2736 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12685 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17043 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12659 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12452 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12659 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12659 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12659 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12659 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12552 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12552 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16482 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 693 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12260 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12664 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12276 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12666 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11096 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11149 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11334 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7379 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12301 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12262 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11149 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7377 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12278 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12725 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11338 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12696 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12185 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12776 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12682 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16381 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17086 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16681 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 693 . . . . . . . . 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 12256 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11150 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11333 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7379 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12318 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2759 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7377 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12321 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11338 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12666 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2763 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12697 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17044 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2736 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12342 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11154 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11333 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7379 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12335 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2759 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12266 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12344 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11154 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7377 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12326 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12666 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2763 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12697 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17044 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2736 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12330 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11338 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7378 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12459 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12761 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11154 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12275 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12337 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11338 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12704 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2759 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12281 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12768 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11154 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12716 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12706 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12697 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17044 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2736 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2736 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11333 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2759 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11334 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7379 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2759 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12766 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11154 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12730 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12705 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12697 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12345 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7377 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11334 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12697 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17044 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12449 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11333 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11150 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7379 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12726 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12272 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11150 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7377 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12735 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11338 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12697 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11150 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7377 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11333 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12697 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2762 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17044 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17045 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1542  wcel 2114   class class class wbr 5085  (class class class)co 7367  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   · cmul 11043  cmin 11377  cn 12174  2c2 12236  3c3 12237  4c4 12238  5c5 12239  6c6 12240  7c7 12241  8c8 12242  9c9 12243  0cn0 12437  cz 12524  cdc 12644  cexp 14023  cdvds 16221   gcd cgcd 16463  cprime 16640
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-1st 7942  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-1o 8405  df-2o 8406  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897  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-fz 13462  df-fl 13751  df-mod 13829  df-seq 13964  df-exp 14024  df-cj 15061  df-re 15062  df-im 15063  df-sqrt 15197  df-abs 15198  df-dvds 16222  df-gcd 16464  df-prm 16641
This theorem is referenced by:  1259prm  17106
  Copyright terms: Public domain W3C validator