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

Theorem 1259lem5 17046
Description: Lemma for 1259prm 17047. 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 12198 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12399 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12400 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12603 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13981 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12422 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12404 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12402 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12603 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12405 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12603 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12397 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12398 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12603 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12401 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12603 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12223 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12608 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2827 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17043 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12268 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2731 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12619 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2731 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12629 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16984 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12603 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12396 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12603 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12603 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12603 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12603 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12497 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12497 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16424 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12204 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12608 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12220 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2731 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12610 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11064 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11116 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11301 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7358 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12245 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2754 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12206 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11116 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7356 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12222 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12669 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11305 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2754 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12640 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12136 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12720 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12626 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16323 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17027 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16622 . . . . . . . . . 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 2754 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2731 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12200 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11117 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11300 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7358 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12262 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2754 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7356 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12265 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11305 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12610 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2758 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12641 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16985 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2731 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12286 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11121 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11300 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7358 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12279 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2754 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12210 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12288 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11121 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7356 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12270 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12610 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2758 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12641 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16985 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2731 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12274 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11305 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7357 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12403 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12705 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11121 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12219 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12281 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11305 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12648 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2754 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12225 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12712 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11121 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12660 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12650 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12641 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16985 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2731 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2731 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11300 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2754 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11301 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7358 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2754 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12710 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11121 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12674 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12649 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12641 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12289 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7356 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11301 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2758 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12641 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16985 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12393 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11300 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11117 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7358 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12670 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2754 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12216 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11117 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7356 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12679 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11305 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2754 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12641 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11117 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7356 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11300 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2758 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12641 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2757 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16985 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16986 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1541  wcel 2111   class class class wbr 5089  (class class class)co 7346  0cc0 11006  1c1 11007   + caddc 11009   · cmul 11011  cmin 11344  cn 12125  2c2 12180  3c3 12181  4c4 12182  5c5 12183  6c6 12184  7c7 12185  8c8 12186  9c9 12187  0cn0 12381  cz 12468  cdc 12588  cexp 13968  cdvds 16163   gcd cgcd 16405  cprime 16582
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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082  ax-pre-mulgt0 11083  ax-pre-sup 11084
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 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-2o 8386  df-er 8622  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-fin 8873  df-sup 9326  df-inf 9327  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-xr 11150  df-ltxr 11151  df-le 11152  df-sub 11346  df-neg 11347  df-div 11775  df-nn 12126  df-2 12188  df-3 12189  df-4 12190  df-5 12191  df-6 12192  df-7 12193  df-8 12194  df-9 12195  df-n0 12382  df-z 12469  df-dec 12589  df-uz 12733  df-rp 12891  df-fz 13408  df-fl 13696  df-mod 13774  df-seq 13909  df-exp 13969  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-dvds 16164  df-gcd 16406  df-prm 16583
This theorem is referenced by:  1259prm  17047
  Copyright terms: Public domain W3C validator