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

Theorem 1259lem5 17096
Description: Lemma for 1259prm 17097. 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 12245 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12446 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12447 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12650 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14027 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 698 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12469 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12451 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12449 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12650 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12452 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12650 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12444 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12445 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12650 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12448 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12650 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12270 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12655 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2835 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17093 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12315 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2739 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12666 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2739 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12676 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17034 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12650 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12443 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12650 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12650 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12650 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12650 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12543 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12543 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16473 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 698 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12251 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12655 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12267 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2739 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12657 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11087 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11140 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11325 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7368 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12292 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2762 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12253 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11140 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7366 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12269 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12716 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11329 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2762 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12687 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12176 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12767 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12673 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16372 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17077 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16672 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 698 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 231 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2762 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2739 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12247 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11141 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11324 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7368 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12309 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2762 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7366 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12312 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11329 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12657 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2766 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12688 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17035 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2739 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12333 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11145 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11324 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7368 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12326 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2762 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12257 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12335 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11145 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7366 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12317 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12657 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2766 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12688 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17035 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2739 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12321 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11329 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7367 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12450 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12752 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11145 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12266 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12328 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11329 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12695 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2762 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12272 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12759 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11145 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12707 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12697 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12688 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17035 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2739 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2739 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11324 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2762 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11325 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7368 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2762 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12757 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11145 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12721 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12696 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12688 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12336 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7366 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11325 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2766 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12688 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17035 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12440 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11324 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11141 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7368 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12717 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2762 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12263 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11141 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7366 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12726 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11329 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2762 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12688 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11141 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7366 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11324 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2766 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12688 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2765 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17035 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17036 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 207   = wceq 1547  wcel 2119   class class class wbr 5072  (class class class)co 7356  0cc0 11029  1c1 11030   + caddc 11032   · cmul 11034  cmin 11368  cn 12165  2c2 12227  3c3 12228  4c4 12229  5c5 12230  6c6 12231  7c7 12232  8c8 12233  9c9 12234  0cn0 12428  cz 12515  cdc 12635  cexp 14014  cdvds 16212   gcd cgcd 16454  cprime 16631
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-pre-sup 11107
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-sup 9345  df-inf 9346  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-div 11799  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-rp 12934  df-fz 13453  df-fl 13742  df-mod 13820  df-seq 13955  df-exp 14015  df-cj 15052  df-re 15053  df-im 15054  df-sqrt 15188  df-abs 15189  df-dvds 16213  df-gcd 16455  df-prm 16632
This theorem is referenced by:  1259prm  17097
  Copyright terms: Public domain W3C validator