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

Theorem 1259lem5 17112
Description: Lemma for 1259prm 17113. 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 12266 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12467 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12468 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12671 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14046 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12490 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12472 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12470 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12671 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12473 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12671 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12465 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12466 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12671 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12469 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12671 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12291 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12676 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2825 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17109 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12336 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2730 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12687 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2730 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12697 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17050 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12671 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12464 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12671 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12671 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12671 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12671 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12565 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12565 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16490 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12272 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12676 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12288 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2730 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12678 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11133 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11185 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11369 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7402 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12313 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2753 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12274 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11185 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7400 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12290 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12737 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11373 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2753 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12708 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12204 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12788 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12694 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16389 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17093 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16688 . . . . . . . . . 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 2753 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2730 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12268 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11186 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11368 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7402 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12330 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2753 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7400 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12333 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11373 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12678 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2757 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12709 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17051 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2730 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12354 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11190 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11368 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7402 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12347 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2753 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12278 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12356 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11190 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7400 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12338 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12678 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2757 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12709 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17051 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2730 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12342 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11373 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7401 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12471 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12773 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11190 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12287 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12349 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11373 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12716 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2753 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12293 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12780 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11190 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12728 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12718 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12709 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17051 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2730 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2730 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11368 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2753 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11369 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7402 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2753 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12778 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11190 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12742 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12717 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12709 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12357 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7400 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11369 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2757 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12709 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17051 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12461 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11368 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11186 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7402 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12738 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2753 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12284 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11186 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7400 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12747 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11373 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2753 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12709 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11186 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7400 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11368 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2757 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12709 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2756 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17051 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17052 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 5110  (class class class)co 7390  0cc0 11075  1c1 11076   + caddc 11078   · cmul 11080  cmin 11412  cn 12193  2c2 12248  3c3 12249  4c4 12250  5c5 12251  6c6 12252  7c7 12253  8c8 12254  9c9 12255  0cn0 12449  cz 12536  cdc 12656  cexp 14033  cdvds 16229   gcd cgcd 16471  cprime 16648
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 2702  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152  ax-pre-sup 11153
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8674  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-sup 9400  df-inf 9401  df-pnf 11217  df-mnf 11218  df-xr 11219  df-ltxr 11220  df-le 11221  df-sub 11414  df-neg 11415  df-div 11843  df-nn 12194  df-2 12256  df-3 12257  df-4 12258  df-5 12259  df-6 12260  df-7 12261  df-8 12262  df-9 12263  df-n0 12450  df-z 12537  df-dec 12657  df-uz 12801  df-rp 12959  df-fz 13476  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13974  df-exp 14034  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-dvds 16230  df-gcd 16472  df-prm 16649
This theorem is referenced by:  1259prm  17113
  Copyright terms: Public domain W3C validator