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

Theorem 1259lem5 17159
Description: Lemma for 1259prm 17160. 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 12318 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12524 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12525 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12728 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14097 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12547 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12529 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12527 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12728 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12530 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12728 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12522 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12523 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12728 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12526 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12728 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12343 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12733 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2831 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17156 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12393 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2736 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12744 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2736 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12754 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17097 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12728 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12521 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12728 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12728 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12728 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12728 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12622 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12622 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16537 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12324 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12733 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12340 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12735 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11192 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11244 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11428 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7422 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12370 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12326 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11244 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7420 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12342 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12794 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11432 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2759 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12765 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12256 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12845 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12751 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16436 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17140 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16735 . . . . . . . . . 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 2759 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2736 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12320 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11245 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11427 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7422 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12387 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2759 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7420 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12390 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11432 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12735 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2763 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12766 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17098 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2736 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12411 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11249 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11427 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7422 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12404 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2759 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12330 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12413 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11249 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7420 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12395 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12735 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2763 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12766 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17098 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2736 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12399 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11432 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7421 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12528 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12830 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11249 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12339 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12406 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11432 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12773 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2759 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12345 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12837 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11249 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12785 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12775 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12766 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17098 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2736 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2736 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11427 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2759 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11428 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7422 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2759 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12835 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11249 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12799 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12774 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12766 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12414 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7420 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11428 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12766 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17098 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12518 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11427 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11245 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7422 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12795 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12336 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11245 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7420 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12804 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11432 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2759 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12766 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11245 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7420 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11427 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2763 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12766 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2762 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17098 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17099 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 5124  (class class class)co 7410  0cc0 11134  1c1 11135   + caddc 11137   · cmul 11139  cmin 11471  cn 12245  2c2 12300  3c3 12301  4c4 12302  5c5 12303  6c6 12304  7c7 12305  8c8 12306  9c9 12307  0cn0 12506  cz 12593  cdc 12713  cexp 14084  cdvds 16277   gcd cgcd 16518  cprime 16695
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 2708  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211  ax-pre-sup 11212
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 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-1st 7993  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-1o 8485  df-2o 8486  df-er 8724  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-sup 9459  df-inf 9460  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-div 11900  df-nn 12246  df-2 12308  df-3 12309  df-4 12310  df-5 12311  df-6 12312  df-7 12313  df-8 12314  df-9 12315  df-n0 12507  df-z 12594  df-dec 12714  df-uz 12858  df-rp 13014  df-fz 13530  df-fl 13814  df-mod 13892  df-seq 14025  df-exp 14085  df-cj 15123  df-re 15124  df-im 15125  df-sqrt 15259  df-abs 15260  df-dvds 16278  df-gcd 16519  df-prm 16696
This theorem is referenced by:  1259prm  17160
  Copyright terms: Public domain W3C validator