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

Theorem 1259lem5 16467
Description: Lemma for 1259prm 16468. 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 11709 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 11914 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 11915 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12112 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13441 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 690 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 11937 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 11919 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 11917 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12112 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 11920 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12112 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 11912 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 11913 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12112 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 11916 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12112 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11734 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12117 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2909 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16464 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11784 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2821 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12128 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2821 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12138 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16407 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12112 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 11911 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12112 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12112 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12112 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12112 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12006 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12006 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 15861 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 690 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11715 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12117 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11731 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2821 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12119 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 10594 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10644 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10827 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7167 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11761 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2844 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11717 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10644 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7165 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 11733 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12178 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10831 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2844 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12149 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11648 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12229 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12135 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 15762 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16448 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16054 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 690 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 232 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2844 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2821 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11711 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10645 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10826 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7167 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11778 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2844 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7165 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11781 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10831 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12119 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2848 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12150 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16408 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2821 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11802 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10649 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10826 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7167 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11795 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2844 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11721 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11804 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10649 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7165 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11786 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12119 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2848 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12150 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16408 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2821 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11790 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10831 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7166 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 11918 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12214 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10649 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11730 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11797 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10831 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12157 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2844 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 11736 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12221 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10649 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12169 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12159 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12150 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16408 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2821 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2821 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10826 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2844 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10827 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7167 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2844 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12219 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10649 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12183 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12158 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12150 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11805 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7165 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10827 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2848 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12150 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16408 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 11908 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10826 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10645 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7167 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12179 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2844 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11727 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10645 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7165 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12188 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10831 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2844 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12150 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10645 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7165 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10826 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2848 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12150 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2847 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16408 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16409 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 208   = wceq 1533  wcel 2110   class class class wbr 5065  (class class class)co 7155  0cc0 10536  1c1 10537   + caddc 10539   · cmul 10541  cmin 10869  cn 11637  2c2 11691  3c3 11692  4c4 11693  5c5 11694  6c6 11695  7c7 11696  8c8 11697  9c9 11698  0cn0 11896  cz 11980  cdc 12097  cexp 13428  cdvds 15606   gcd cgcd 15842  cprime 16014
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5202  ax-nul 5209  ax-pow 5265  ax-pr 5329  ax-un 7460  ax-cnex 10592  ax-resscn 10593  ax-1cn 10594  ax-icn 10595  ax-addcl 10596  ax-addrcl 10597  ax-mulcl 10598  ax-mulrcl 10599  ax-mulcom 10600  ax-addass 10601  ax-mulass 10602  ax-distr 10603  ax-i2m1 10604  ax-1ne0 10605  ax-1rid 10606  ax-rnegex 10607  ax-rrecex 10608  ax-cnre 10609  ax-pre-lttri 10610  ax-pre-lttrn 10611  ax-pre-ltadd 10612  ax-pre-mulgt0 10613  ax-pre-sup 10614
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3772  df-csb 3883  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-pss 3953  df-nul 4291  df-if 4467  df-pw 4540  df-sn 4567  df-pr 4569  df-tp 4571  df-op 4573  df-uni 4838  df-iun 4920  df-br 5066  df-opab 5128  df-mpt 5146  df-tr 5172  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6147  df-ord 6193  df-on 6194  df-lim 6195  df-suc 6196  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-riota 7113  df-ov 7158  df-oprab 7159  df-mpo 7160  df-om 7580  df-1st 7688  df-2nd 7689  df-wrecs 7946  df-recs 8007  df-rdg 8045  df-1o 8101  df-2o 8102  df-er 8288  df-en 8509  df-dom 8510  df-sdom 8511  df-fin 8512  df-sup 8905  df-inf 8906  df-pnf 10676  df-mnf 10677  df-xr 10678  df-ltxr 10679  df-le 10680  df-sub 10871  df-neg 10872  df-div 11297  df-nn 11638  df-2 11699  df-3 11700  df-4 11701  df-5 11702  df-6 11703  df-7 11704  df-8 11705  df-9 11706  df-n0 11897  df-z 11981  df-dec 12098  df-uz 12243  df-rp 12389  df-fz 12892  df-fl 13161  df-mod 13237  df-seq 13369  df-exp 13429  df-cj 14457  df-re 14458  df-im 14459  df-sqrt 14593  df-abs 14594  df-dvds 15607  df-gcd 15843  df-prm 16015
This theorem is referenced by:  1259prm  16468
  Copyright terms: Public domain W3C validator