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

Theorem 1259lem5 17046
Description: Lemma for 1259prm 17047. 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 12201 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12402 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12403 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12606 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13981 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12425 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12407 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12405 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12606 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12408 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12606 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12400 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12401 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12606 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12404 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12606 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12226 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12611 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2824 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17043 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12271 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2729 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12622 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2729 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12632 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16984 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12606 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12399 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12606 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12606 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12606 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12606 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12500 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12500 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16424 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12207 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12611 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12223 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2729 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12613 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11067 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11119 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11304 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7361 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12248 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12209 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11119 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7359 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12225 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12672 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11308 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12643 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12139 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12723 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12629 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16323 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17027 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16622 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 692 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 230 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2752 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2729 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12203 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11120 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11303 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7361 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12265 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2752 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7359 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12268 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11308 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12613 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2756 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12644 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16985 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2729 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12289 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11124 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11303 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7361 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12282 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2752 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12213 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12291 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11124 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7359 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12273 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12613 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2756 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12644 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16985 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2729 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12277 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11308 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7360 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12406 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12708 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11124 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12222 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12284 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11308 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12651 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2752 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12228 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12715 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11124 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12663 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12653 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12644 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16985 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2729 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2729 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11303 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2752 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11304 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7361 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2752 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12713 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11124 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12677 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12652 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12644 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12292 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7359 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11304 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12644 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16985 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12396 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11303 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11120 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7361 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12673 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12219 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11120 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7359 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12682 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11308 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12644 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11120 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7359 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11303 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12644 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2755 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16985 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16986 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1540  wcel 2109   class class class wbr 5092  (class class class)co 7349  0cc0 11009  1c1 11010   + caddc 11012   · cmul 11014  cmin 11347  cn 12128  2c2 12183  3c3 12184  4c4 12185  5c5 12186  6c6 12187  7c7 12188  8c8 12189  9c9 12190  0cn0 12384  cz 12471  cdc 12591  cexp 13968  cdvds 16163   gcd cgcd 16405  cprime 16582
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-2o 8389  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-sup 9332  df-inf 9333  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-9 12198  df-n0 12385  df-z 12472  df-dec 12592  df-uz 12736  df-rp 12894  df-fz 13411  df-fl 13696  df-mod 13774  df-seq 13909  df-exp 13969  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-dvds 16164  df-gcd 16406  df-prm 16583
This theorem is referenced by:  1259prm  17047
  Copyright terms: Public domain W3C validator