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

Theorem 1259lem5 16764
Description: Lemma for 1259prm 16765. 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 11976 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12181 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12182 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12381 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13723 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 688 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12204 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12186 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12184 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12381 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12187 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12381 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12179 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12180 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12381 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12183 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12381 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12001 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12386 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2835 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16761 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12051 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2738 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12397 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2738 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12407 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16701 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12381 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12178 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12381 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12381 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12381 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12381 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12275 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12275 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16148 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 688 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11982 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12386 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11998 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2738 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12388 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 10860 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10910 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 11093 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7267 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12028 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2766 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11984 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10910 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7265 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12000 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12447 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11097 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2766 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12418 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11914 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12498 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12404 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16049 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16745 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16344 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 688 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 229 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2766 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2738 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11978 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10911 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 11092 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7267 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12045 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2766 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7265 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12048 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11097 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12388 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2770 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12419 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16702 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2738 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12069 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10915 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 11092 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7267 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12062 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2766 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11988 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12071 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10915 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7265 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12053 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12388 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2770 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12419 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16702 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2738 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12057 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11097 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7266 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12185 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12483 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10915 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11997 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12064 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11097 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12426 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2766 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12003 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12490 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10915 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12438 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12428 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12419 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16702 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2738 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2738 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 11092 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2766 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 11093 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7267 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2766 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12488 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10915 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12452 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12427 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12419 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12072 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7265 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 11093 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2770 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12419 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16702 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12175 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 11092 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10911 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7267 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12448 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2766 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11994 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10911 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7265 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12457 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11097 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2766 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12419 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10911 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7265 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 11092 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2770 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12419 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2769 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16702 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16703 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 205   = wceq 1539  wcel 2108   class class class wbr 5070  (class class class)co 7255  0cc0 10802  1c1 10803   + caddc 10805   · cmul 10807  cmin 11135  cn 11903  2c2 11958  3c3 11959  4c4 11960  5c5 11961  6c6 11962  7c7 11963  8c8 11964  9c9 11965  0cn0 12163  cz 12249  cdc 12366  cexp 13710  cdvds 15891   gcd cgcd 16129  cprime 16304
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-sup 9131  df-inf 9132  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-rp 12660  df-fz 13169  df-fl 13440  df-mod 13518  df-seq 13650  df-exp 13711  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-dvds 15892  df-gcd 16130  df-prm 16305
This theorem is referenced by:  1259prm  16765
  Copyright terms: Public domain W3C validator