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

Theorem 1259lem5 17074
Description: Lemma for 1259prm 17075. 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 12230 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12431 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12432 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12634 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14009 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 693 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12454 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12436 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12434 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12634 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12437 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12634 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12429 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12430 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12634 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12433 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12634 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12255 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12639 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2833 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17071 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12300 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2737 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12650 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2737 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12660 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17012 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12634 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12428 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12634 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12634 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12634 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12634 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12528 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12528 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16452 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 693 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12236 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12639 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12252 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2737 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12641 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11096 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11148 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11333 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7380 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12277 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2760 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12238 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11148 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7378 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12254 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12700 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11337 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2760 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12671 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12168 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12751 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12657 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16351 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17055 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16650 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 693 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 230 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2760 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2737 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12232 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11149 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11332 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7380 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12294 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2760 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7378 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12297 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11337 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12641 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2764 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12672 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17013 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2737 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12318 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11153 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11332 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7380 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12311 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2760 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12242 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12320 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11153 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7378 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12302 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12641 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2764 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12672 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17013 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2737 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12306 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11337 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7379 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12435 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12736 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11153 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12251 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12313 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11337 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12679 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2760 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12257 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12743 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11153 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12691 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12681 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12672 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17013 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2737 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2737 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11332 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2760 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11333 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7380 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2760 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12741 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11153 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12705 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12680 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12672 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12321 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7378 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11333 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2764 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12672 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17013 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12425 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11332 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11149 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7380 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12701 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2760 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12248 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11149 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7378 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12710 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11337 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2760 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12672 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11149 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7378 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11332 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2764 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12672 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2763 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17013 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17014 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1542  wcel 2114   class class class wbr 5100  (class class class)co 7368  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   · cmul 11043  cmin 11376  cn 12157  2c2 12212  3c3 12213  4c4 12214  5c5 12215  6c6 12216  7c7 12217  8c8 12218  9c9 12219  0cn0 12413  cz 12500  cdc 12619  cexp 13996  cdvds 16191   gcd cgcd 16433  cprime 16610
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115  ax-pre-sup 11116
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9357  df-inf 9358  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-div 11807  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-4 12222  df-5 12223  df-6 12224  df-7 12225  df-8 12226  df-9 12227  df-n0 12414  df-z 12501  df-dec 12620  df-uz 12764  df-rp 12918  df-fz 13436  df-fl 13724  df-mod 13802  df-seq 13937  df-exp 13997  df-cj 15034  df-re 15035  df-im 15036  df-sqrt 15170  df-abs 15171  df-dvds 16192  df-gcd 16434  df-prm 16611
This theorem is referenced by:  1259prm  17075
  Copyright terms: Public domain W3C validator