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

Theorem 1259lem5 16324
Description: Lemma for 1259prm 16325. 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 11513 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 11727 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 11728 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 11926 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13257 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 679 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 11750 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 11732 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 11730 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 11926 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 11733 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 11926 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 11725 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 11726 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 11926 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 11729 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 11926 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11544 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 11932 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2862 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16321 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11595 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2778 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 11943 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2778 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 11953 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16264 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 11926 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 11724 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 11926 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 11926 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 11926 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 11926 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 11820 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 11820 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 15722 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 679 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11519 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 11932 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11540 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2778 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 11934 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 10393 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10444 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10628 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 6988 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11572 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2802 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11521 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10444 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 6986 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 11542 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 11994 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10632 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2802 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 11964 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11452 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12045 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 11950 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 15623 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16305 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 15911 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 679 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 222 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2802 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2778 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11515 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10445 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10627 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 6988 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11589 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2802 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 6986 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11592 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10632 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 11934 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2806 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 11965 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16265 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2778 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11613 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10449 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10627 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 6988 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11606 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2802 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11526 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11615 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10449 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 6986 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11597 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 11934 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2806 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 11965 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16265 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2778 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11601 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10632 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 6987 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 11731 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12030 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10449 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11538 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11608 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10632 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 11972 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2802 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 11546 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12037 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10449 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 11985 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 11974 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 11965 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16265 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2778 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2778 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10627 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2802 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10628 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 6988 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2802 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12035 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10449 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 11999 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 11973 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 11965 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11616 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 6986 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10628 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2806 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 11965 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16265 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 11720 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10627 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10445 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 6988 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 11995 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2802 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11534 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10445 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 6986 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12004 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10632 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2802 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 11965 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10445 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 6986 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10627 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2806 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 11965 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2805 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16265 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16266 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 198   = wceq 1507  wcel 2050   class class class wbr 4929  (class class class)co 6976  0cc0 10335  1c1 10336   + caddc 10338   · cmul 10340  cmin 10670  cn 11439  2c2 11495  3c3 11496  4c4 11497  5c5 11498  6c6 11499  7c7 11500  8c8 11501  9c9 11502  0cn0 11707  cz 11793  cdc 11911  cexp 13244  cdvds 15467   gcd cgcd 15703  cprime 15871
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2750  ax-sep 5060  ax-nul 5067  ax-pow 5119  ax-pr 5186  ax-un 7279  ax-cnex 10391  ax-resscn 10392  ax-1cn 10393  ax-icn 10394  ax-addcl 10395  ax-addrcl 10396  ax-mulcl 10397  ax-mulrcl 10398  ax-mulcom 10399  ax-addass 10400  ax-mulass 10401  ax-distr 10402  ax-i2m1 10403  ax-1ne0 10404  ax-1rid 10405  ax-rnegex 10406  ax-rrecex 10407  ax-cnre 10408  ax-pre-lttri 10409  ax-pre-lttrn 10410  ax-pre-ltadd 10411  ax-pre-mulgt0 10412  ax-pre-sup 10413
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3or 1069  df-3an 1070  df-tru 1510  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2584  df-clab 2759  df-cleq 2771  df-clel 2846  df-nfc 2918  df-ne 2968  df-nel 3074  df-ral 3093  df-rex 3094  df-reu 3095  df-rmo 3096  df-rab 3097  df-v 3417  df-sbc 3682  df-csb 3787  df-dif 3832  df-un 3834  df-in 3836  df-ss 3843  df-pss 3845  df-nul 4179  df-if 4351  df-pw 4424  df-sn 4442  df-pr 4444  df-tp 4446  df-op 4448  df-uni 4713  df-iun 4794  df-br 4930  df-opab 4992  df-mpt 5009  df-tr 5031  df-id 5312  df-eprel 5317  df-po 5326  df-so 5327  df-fr 5366  df-we 5368  df-xp 5413  df-rel 5414  df-cnv 5415  df-co 5416  df-dm 5417  df-rn 5418  df-res 5419  df-ima 5420  df-pred 5986  df-ord 6032  df-on 6033  df-lim 6034  df-suc 6035  df-iota 6152  df-fun 6190  df-fn 6191  df-f 6192  df-f1 6193  df-fo 6194  df-f1o 6195  df-fv 6196  df-riota 6937  df-ov 6979  df-oprab 6980  df-mpo 6981  df-om 7397  df-1st 7501  df-2nd 7502  df-wrecs 7750  df-recs 7812  df-rdg 7850  df-1o 7905  df-2o 7906  df-er 8089  df-en 8307  df-dom 8308  df-sdom 8309  df-fin 8310  df-sup 8701  df-inf 8702  df-pnf 10476  df-mnf 10477  df-xr 10478  df-ltxr 10479  df-le 10480  df-sub 10672  df-neg 10673  df-div 11099  df-nn 11440  df-2 11503  df-3 11504  df-4 11505  df-5 11506  df-6 11507  df-7 11508  df-8 11509  df-9 11510  df-n0 11708  df-z 11794  df-dec 11912  df-uz 12059  df-rp 12205  df-fz 12709  df-fl 12977  df-mod 13053  df-seq 13185  df-exp 13245  df-cj 14319  df-re 14320  df-im 14321  df-sqrt 14455  df-abs 14456  df-dvds 15468  df-gcd 15704  df-prm 15872
This theorem is referenced by:  1259prm  16325
  Copyright terms: Public domain W3C validator