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

Theorem 1259lem5 17111
Description: Lemma for 1259prm 17112. 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 12260 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12466 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12467 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12670 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14045 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12489 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12471 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12469 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12670 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12472 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12670 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12464 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12465 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12670 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12468 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12670 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12285 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12675 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2825 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17108 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12335 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2730 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12686 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2730 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12696 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17049 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12670 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12463 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12670 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12670 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12670 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12670 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12564 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12564 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16489 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12266 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12675 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12282 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2730 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12677 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11132 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11184 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11368 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7401 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12312 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2753 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12268 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11184 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7399 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12284 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12736 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11372 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2753 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12707 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12198 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12787 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12693 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16388 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17092 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16687 . . . . . . . . . 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 12262 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11185 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11367 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7401 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12329 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2753 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7399 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12332 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11372 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12677 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2757 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12708 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17050 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2730 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12353 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11189 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11367 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7401 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12346 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2753 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12272 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12355 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11189 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7399 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12337 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12677 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2757 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12708 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17050 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2730 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12341 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11372 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7400 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12470 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12772 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11189 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12281 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12348 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11372 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12715 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2753 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12287 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12779 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11189 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12727 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12717 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12708 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17050 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2730 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2730 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11367 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2753 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11368 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7401 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2753 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12777 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11189 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12741 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12716 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12708 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12356 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7399 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11368 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2757 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12708 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17050 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12460 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11367 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11185 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7401 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12737 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2753 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12278 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11185 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7399 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12746 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11372 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2753 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12708 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11185 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7399 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11367 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2757 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12708 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2756 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17050 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17051 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 5109  (class class class)co 7389  0cc0 11074  1c1 11075   + caddc 11077   · cmul 11079  cmin 11411  cn 12187  2c2 12242  3c3 12243  4c4 12244  5c5 12245  6c6 12246  7c7 12247  8c8 12248  9c9 12249  0cn0 12448  cz 12535  cdc 12655  cexp 14032  cdvds 16228   gcd cgcd 16470  cprime 16647
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 5253  ax-nul 5263  ax-pow 5322  ax-pr 5389  ax-un 7713  ax-cnex 11130  ax-resscn 11131  ax-1cn 11132  ax-icn 11133  ax-addcl 11134  ax-addrcl 11135  ax-mulcl 11136  ax-mulrcl 11137  ax-mulcom 11138  ax-addass 11139  ax-mulass 11140  ax-distr 11141  ax-i2m1 11142  ax-1ne0 11143  ax-1rid 11144  ax-rnegex 11145  ax-rrecex 11146  ax-cnre 11147  ax-pre-lttri 11148  ax-pre-lttrn 11149  ax-pre-ltadd 11150  ax-pre-mulgt0 11151  ax-pre-sup 11152
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 3756  df-csb 3865  df-dif 3919  df-un 3921  df-in 3923  df-ss 3933  df-pss 3936  df-nul 4299  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6276  df-ord 6337  df-on 6338  df-lim 6339  df-suc 6340  df-iota 6466  df-fun 6515  df-fn 6516  df-f 6517  df-f1 6518  df-fo 6519  df-f1o 6520  df-fv 6521  df-riota 7346  df-ov 7392  df-oprab 7393  df-mpo 7394  df-om 7845  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8380  df-1o 8436  df-2o 8437  df-er 8673  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-sup 9399  df-inf 9400  df-pnf 11216  df-mnf 11217  df-xr 11218  df-ltxr 11219  df-le 11220  df-sub 11413  df-neg 11414  df-div 11842  df-nn 12188  df-2 12250  df-3 12251  df-4 12252  df-5 12253  df-6 12254  df-7 12255  df-8 12256  df-9 12257  df-n0 12449  df-z 12536  df-dec 12656  df-uz 12800  df-rp 12958  df-fz 13475  df-fl 13760  df-mod 13838  df-seq 13973  df-exp 14033  df-cj 15071  df-re 15072  df-im 15073  df-sqrt 15207  df-abs 15208  df-dvds 16229  df-gcd 16471  df-prm 16648
This theorem is referenced by:  1259prm  17112
  Copyright terms: Public domain W3C validator