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

Theorem 1259lem5 16943
Description: Lemma for 1259prm 16944. 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 12160 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12365 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12366 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12567 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13910 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 691 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12388 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12370 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12368 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12567 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12371 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12567 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12363 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12364 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12567 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12367 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12567 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12185 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12572 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2835 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16940 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12235 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2738 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12583 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2738 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12593 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16880 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12567 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12362 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12567 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12567 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12567 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12567 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12462 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12462 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16329 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 691 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12166 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12572 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12182 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2738 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12574 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11043 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 11093 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 11277 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7362 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12212 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2766 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12168 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 11093 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7360 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12184 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12633 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11281 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2766 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12604 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12098 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12684 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12590 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16230 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16924 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16523 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 691 . . . . . . . . 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 12162 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 11094 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 11276 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7362 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12229 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2766 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7360 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12232 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11281 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12574 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2770 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12605 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16881 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2738 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12253 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11098 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 11276 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7362 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12246 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2766 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12172 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12255 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11098 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7360 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12237 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12574 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2770 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12605 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16881 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2738 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12241 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11281 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7361 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12369 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12669 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11098 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12181 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12248 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11281 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12612 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2766 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12187 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12676 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11098 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12624 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12614 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12605 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16881 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2738 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2738 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 11276 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2766 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 11277 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7362 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2766 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12674 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11098 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12638 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12613 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12605 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12256 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7360 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 11277 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2770 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12605 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16881 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12359 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 11276 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 11094 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7362 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12634 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2766 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12178 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 11094 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7360 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12643 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11281 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2766 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12605 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 11094 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7360 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 11276 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2770 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12605 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2769 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16881 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16882 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 205   = wceq 1542  wcel 2107   class class class wbr 5104  (class class class)co 7350  0cc0 10985  1c1 10986   + caddc 10988   · cmul 10990  cmin 11319  cn 12087  2c2 12142  3c3 12143  4c4 12144  5c5 12145  6c6 12146  7c7 12147  8c8 12148  9c9 12149  0cn0 12347  cz 12433  cdc 12552  cexp 13897  cdvds 16072   gcd cgcd 16310  cprime 16483
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2709  ax-sep 5255  ax-nul 5262  ax-pow 5319  ax-pr 5383  ax-un 7663  ax-cnex 11041  ax-resscn 11042  ax-1cn 11043  ax-icn 11044  ax-addcl 11045  ax-addrcl 11046  ax-mulcl 11047  ax-mulrcl 11048  ax-mulcom 11049  ax-addass 11050  ax-mulass 11051  ax-distr 11052  ax-i2m1 11053  ax-1ne0 11054  ax-1rid 11055  ax-rnegex 11056  ax-rrecex 11057  ax-cnre 11058  ax-pre-lttri 11059  ax-pre-lttrn 11060  ax-pre-ltadd 11061  ax-pre-mulgt0 11062  ax-pre-sup 11063
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3064  df-rex 3073  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3446  df-sbc 3739  df-csb 3855  df-dif 3912  df-un 3914  df-in 3916  df-ss 3926  df-pss 3928  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4865  df-iun 4955  df-br 5105  df-opab 5167  df-mpt 5188  df-tr 5222  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6250  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6444  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7306  df-ov 7353  df-oprab 7354  df-mpo 7355  df-om 7794  df-1st 7912  df-2nd 7913  df-frecs 8180  df-wrecs 8211  df-recs 8285  df-rdg 8324  df-1o 8380  df-2o 8381  df-er 8582  df-en 8818  df-dom 8819  df-sdom 8820  df-fin 8821  df-sup 9312  df-inf 9313  df-pnf 11125  df-mnf 11126  df-xr 11127  df-ltxr 11128  df-le 11129  df-sub 11321  df-neg 11322  df-div 11747  df-nn 12088  df-2 12150  df-3 12151  df-4 12152  df-5 12153  df-6 12154  df-7 12155  df-8 12156  df-9 12157  df-n0 12348  df-z 12434  df-dec 12553  df-uz 12698  df-rp 12846  df-fz 13355  df-fl 13627  df-mod 13705  df-seq 13837  df-exp 13898  df-cj 14919  df-re 14920  df-im 14921  df-sqrt 15055  df-abs 15056  df-dvds 16073  df-gcd 16311  df-prm 16484
This theorem is referenced by:  1259prm  16944
  Copyright terms: Public domain W3C validator