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

Theorem 1259lem5 17099
Description: Lemma for 1259prm 17100. 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 12248 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12449 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12450 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12653 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14030 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 693 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12472 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12454 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12452 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12653 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12455 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12653 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12447 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12448 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12653 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12451 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12653 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12273 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12658 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2833 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17096 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12318 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2737 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12669 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2737 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12679 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17037 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12653 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12446 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12653 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12653 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12653 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12653 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12546 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12546 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16476 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 693 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12254 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12658 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12270 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2737 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12660 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11090 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11143 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11328 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7373 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12295 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2760 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12256 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11143 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7371 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12272 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12719 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11332 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2760 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12690 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12179 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12770 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12676 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16375 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17080 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16675 . . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2737 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12250 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11144 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11327 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7373 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12312 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2760 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7371 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12315 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11332 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12660 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2764 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12691 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17038 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2737 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12336 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11148 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11327 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7373 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12329 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2760 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12260 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12338 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11148 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7371 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12320 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12660 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2764 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12691 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17038 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2737 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12324 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11332 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7372 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12453 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12755 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11148 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12269 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12331 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11332 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12698 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2760 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12275 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12762 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11148 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12710 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12700 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12691 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17038 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2737 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2737 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11327 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2760 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11328 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7373 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2760 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12760 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11148 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12724 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12699 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12691 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12339 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7371 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11328 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2764 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12691 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17038 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12443 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11327 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11144 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7373 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12720 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2760 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12266 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11144 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7371 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12729 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11332 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2760 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12691 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11144 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7371 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11327 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2764 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12691 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2763 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17038 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17039 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 5086  (class class class)co 7361  0cc0 11032  1c1 11033   + caddc 11035   · cmul 11037  cmin 11371  cn 12168  2c2 12230  3c3 12231  4c4 12232  5c5 12233  6c6 12234  7c7 12235  8c8 12236  9c9 12237  0cn0 12431  cz 12518  cdc 12638  cexp 14017  cdvds 16215   gcd cgcd 16457  cprime 16634
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 2709  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109  ax-pre-sup 11110
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 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-inf 9350  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-div 11802  df-nn 12169  df-2 12238  df-3 12239  df-4 12240  df-5 12241  df-6 12242  df-7 12243  df-8 12244  df-9 12245  df-n0 12432  df-z 12519  df-dec 12639  df-uz 12783  df-rp 12937  df-fz 13456  df-fl 13745  df-mod 13823  df-seq 13958  df-exp 14018  df-cj 15055  df-re 15056  df-im 15057  df-sqrt 15191  df-abs 15192  df-dvds 16216  df-gcd 16458  df-prm 16635
This theorem is referenced by:  1259prm  17100
  Copyright terms: Public domain W3C validator