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

Theorem 1259lem5 17182
Description: Lemma for 1259prm 17183. 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 12366 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12571 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12572 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12773 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14125 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 691 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12594 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12576 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12574 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12773 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12577 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12773 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12569 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12570 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12773 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12573 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12773 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12391 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12778 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2840 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17179 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12441 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2740 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12789 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2740 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12799 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17119 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12773 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12568 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12773 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12773 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12773 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12773 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12668 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12668 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16559 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 691 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12372 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12778 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12388 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2740 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12780 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11242 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11294 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11478 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7460 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12418 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2768 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12374 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11294 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7458 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12390 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12839 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11482 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2768 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12810 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12304 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12890 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12796 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16460 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17163 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16758 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 691 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 230 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2768 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2740 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12368 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11295 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11477 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7460 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12435 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2768 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7458 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12438 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11482 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12780 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2772 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12811 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17120 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2740 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12459 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11299 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11477 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7460 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12452 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2768 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12378 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12461 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11299 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7458 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12443 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12780 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2772 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12811 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17120 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2740 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12447 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11482 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7459 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12575 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12875 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11299 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12387 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12454 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11482 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12818 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2768 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12393 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12882 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11299 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12830 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12820 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12811 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17120 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2740 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2740 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11477 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2768 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11478 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7460 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2768 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12880 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11299 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12844 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12819 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12811 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12462 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7458 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11478 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2772 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12811 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17120 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12565 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11477 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11295 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7460 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12840 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2768 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12384 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11295 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7458 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12849 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11482 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2768 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12811 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11295 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7458 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11477 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2772 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12811 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2771 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17120 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17121 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1537  wcel 2108   class class class wbr 5166  (class class class)co 7448  0cc0 11184  1c1 11185   + caddc 11187   · cmul 11189  cmin 11520  cn 12293  2c2 12348  3c3 12349  4c4 12350  5c5 12351  6c6 12352  7c7 12353  8c8 12354  9c9 12355  0cn0 12553  cz 12639  cdc 12758  cexp 14112  cdvds 16302   gcd cgcd 16540  cprime 16718
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-sup 9511  df-inf 9512  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-rp 13058  df-fz 13568  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-exp 14113  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-dvds 16303  df-gcd 16541  df-prm 16719
This theorem is referenced by:  1259prm  17183
  Copyright terms: Public domain W3C validator