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 12259 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12460 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12461 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12664 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14039 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12483 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12465 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12463 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12664 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12466 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12664 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12458 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12459 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12664 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12462 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12664 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12284 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12669 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2824 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17102 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12329 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2729 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12680 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2729 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12690 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17043 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12664 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12457 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12664 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12664 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12664 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12664 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12558 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12558 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16483 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12265 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12669 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12281 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2729 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12671 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11126 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11178 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11362 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7399 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12306 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12267 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11178 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7397 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12283 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12730 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11366 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12701 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12197 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12781 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12687 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16382 . . . . . . . . 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 692 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 230 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2752 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2729 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12261 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11179 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11361 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7399 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12323 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2752 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7397 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12326 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11366 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12671 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2756 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12702 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17044 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2729 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12347 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11183 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11361 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7399 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12340 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2752 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12271 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12349 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11183 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7397 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12331 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12671 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2756 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12702 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17044 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2729 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12335 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11366 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7398 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12464 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12766 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11183 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12280 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12342 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11366 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12709 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2752 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12286 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12773 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11183 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12721 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12711 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12702 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17044 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2729 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2729 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11361 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2752 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11362 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7399 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2752 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12771 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11183 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12735 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12710 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12702 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12350 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7397 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11362 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12702 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17044 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12454 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11361 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11179 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7399 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12731 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12277 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11179 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7397 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12740 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11366 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12702 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11179 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7397 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11361 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12702 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2755 . . 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 1540  wcel 2109   class class class wbr 5107  (class class class)co 7387  0cc0 11068  1c1 11069   + caddc 11071   · cmul 11073  cmin 11405  cn 12186  2c2 12241  3c3 12242  4c4 12243  5c5 12244  6c6 12245  7c7 12246  8c8 12247  9c9 12248  0cn0 12442  cz 12529  cdc 12649  cexp 14026  cdvds 16222   gcd cgcd 16464  cprime 16641
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145  ax-pre-sup 11146
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-2o 8435  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-sup 9393  df-inf 9394  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-div 11836  df-nn 12187  df-2 12249  df-3 12250  df-4 12251  df-5 12252  df-6 12253  df-7 12254  df-8 12255  df-9 12256  df-n0 12443  df-z 12530  df-dec 12650  df-uz 12794  df-rp 12952  df-fz 13469  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13967  df-exp 14027  df-cj 15065  df-re 15066  df-im 15067  df-sqrt 15201  df-abs 15202  df-dvds 16223  df-gcd 16465  df-prm 16642
This theorem is referenced by:  1259prm  17106
  Copyright terms: Public domain W3C validator