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

Theorem 1259lem5 16651
Description: Lemma for 1259prm 16652. 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 11868 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12073 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12074 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12273 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13613 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12096 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12078 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12076 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12273 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12079 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12273 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12071 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12072 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12273 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12075 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12273 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11893 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12278 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2827 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 16648 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11943 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2736 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12289 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2736 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12299 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16588 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12273 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12070 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12273 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12273 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12273 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12273 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12167 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12167 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16035 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11874 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12278 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11890 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12280 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 10752 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10802 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10985 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7203 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11920 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11876 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10802 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7201 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 11892 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12339 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10989 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12310 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11806 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12390 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12296 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 15936 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 16632 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16231 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 692 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 233 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2759 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2736 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11870 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10803 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10984 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7203 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11937 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2759 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7201 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11940 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10989 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12280 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2763 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12311 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16589 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2736 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11961 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10807 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10984 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7203 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11954 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2759 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11880 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11963 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10807 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7201 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11945 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12280 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2763 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12311 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16589 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2736 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11949 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10989 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7202 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12077 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12375 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10807 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11889 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11956 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10989 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12318 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2759 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 11895 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12382 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10807 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12330 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12320 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12311 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16589 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2736 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2736 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10984 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2759 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10985 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7203 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2759 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12380 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10807 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12344 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12319 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12311 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11964 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7201 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10985 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12311 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16589 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12067 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10984 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10803 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7203 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12340 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11886 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10803 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7201 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12349 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10989 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12311 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10803 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7201 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10984 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12311 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2762 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16589 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 16590 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 209   = wceq 1543  wcel 2112   class class class wbr 5039  (class class class)co 7191  0cc0 10694  1c1 10695   + caddc 10697   · cmul 10699  cmin 11027  cn 11795  2c2 11850  3c3 11851  4c4 11852  5c5 11853  6c6 11854  7c7 11855  8c8 11856  9c9 11857  0cn0 12055  cz 12141  cdc 12258  cexp 13600  cdvds 15778   gcd cgcd 16016  cprime 16191
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2018  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2160  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5177  ax-nul 5184  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7501  ax-cnex 10750  ax-resscn 10751  ax-1cn 10752  ax-icn 10753  ax-addcl 10754  ax-addrcl 10755  ax-mulcl 10756  ax-mulrcl 10757  ax-mulcom 10758  ax-addass 10759  ax-mulass 10760  ax-distr 10761  ax-i2m1 10762  ax-1ne0 10763  ax-1rid 10764  ax-rnegex 10765  ax-rrecex 10766  ax-cnre 10767  ax-pre-lttri 10768  ax-pre-lttrn 10769  ax-pre-ltadd 10770  ax-pre-mulgt0 10771  ax-pre-sup 10772
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2073  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2809  df-nfc 2879  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3056  df-rex 3057  df-reu 3058  df-rmo 3059  df-rab 3060  df-v 3400  df-sbc 3684  df-csb 3799  df-dif 3856  df-un 3858  df-in 3860  df-ss 3870  df-pss 3872  df-nul 4224  df-if 4426  df-pw 4501  df-sn 4528  df-pr 4530  df-tp 4532  df-op 4534  df-uni 4806  df-iun 4892  df-br 5040  df-opab 5102  df-mpt 5121  df-tr 5147  df-id 5440  df-eprel 5445  df-po 5453  df-so 5454  df-fr 5494  df-we 5496  df-xp 5542  df-rel 5543  df-cnv 5544  df-co 5545  df-dm 5546  df-rn 5547  df-res 5548  df-ima 5549  df-pred 6140  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6316  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-riota 7148  df-ov 7194  df-oprab 7195  df-mpo 7196  df-om 7623  df-1st 7739  df-2nd 7740  df-wrecs 8025  df-recs 8086  df-rdg 8124  df-1o 8180  df-2o 8181  df-er 8369  df-en 8605  df-dom 8606  df-sdom 8607  df-fin 8608  df-sup 9036  df-inf 9037  df-pnf 10834  df-mnf 10835  df-xr 10836  df-ltxr 10837  df-le 10838  df-sub 11029  df-neg 11030  df-div 11455  df-nn 11796  df-2 11858  df-3 11859  df-4 11860  df-5 11861  df-6 11862  df-7 11863  df-8 11864  df-9 11865  df-n0 12056  df-z 12142  df-dec 12259  df-uz 12404  df-rp 12552  df-fz 13061  df-fl 13332  df-mod 13408  df-seq 13540  df-exp 13601  df-cj 14627  df-re 14628  df-im 14629  df-sqrt 14763  df-abs 14764  df-dvds 15779  df-gcd 16017  df-prm 16192
This theorem is referenced by:  1259prm  16652
  Copyright terms: Public domain W3C validator