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

Theorem 1259lem5 17081
Description: Lemma for 1259prm 17082. 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 12235 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12436 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12437 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12640 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14015 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12459 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12441 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12439 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12640 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12442 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12640 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12434 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12435 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12640 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12438 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12640 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12260 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12645 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2824 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17078 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12305 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2729 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12656 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2729 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12666 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17019 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12640 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12433 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12640 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12640 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12640 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12640 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12534 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12534 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16459 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12241 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12645 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12257 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2729 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12647 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11102 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11154 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11338 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7381 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12282 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12243 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11154 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7379 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12259 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12706 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11342 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2752 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12677 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12173 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12757 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12663 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16358 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17062 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16657 . . . . . . . . . 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 12237 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11155 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11337 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7381 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12299 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2752 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7379 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12302 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11342 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12647 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2756 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12678 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17020 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2729 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12323 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11159 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11337 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7381 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12316 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2752 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12247 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12325 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11159 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7379 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12307 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12647 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2756 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12678 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17020 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2729 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12311 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11342 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7380 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12440 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12742 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11159 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12256 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12318 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11342 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12685 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2752 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12262 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12749 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11159 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12697 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12687 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12678 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17020 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2729 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2729 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11337 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2752 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11338 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7381 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2752 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12747 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11159 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12711 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12686 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12678 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12326 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7379 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11338 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12678 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17020 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12430 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11337 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11155 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7381 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12707 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12253 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11155 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7379 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12716 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11342 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2752 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12678 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11155 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7379 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11337 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2756 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12678 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2755 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17020 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17021 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 5102  (class class class)co 7369  0cc0 11044  1c1 11045   + caddc 11047   · cmul 11049  cmin 11381  cn 12162  2c2 12217  3c3 12218  4c4 12219  5c5 12220  6c6 12221  7c7 12222  8c8 12223  9c9 12224  0cn0 12418  cz 12505  cdc 12625  cexp 14002  cdvds 16198   gcd cgcd 16440  cprime 16617
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 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122
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 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-2o 8412  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-sup 9369  df-inf 9370  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-rp 12928  df-fz 13445  df-fl 13730  df-mod 13808  df-seq 13943  df-exp 14003  df-cj 15041  df-re 15042  df-im 15043  df-sqrt 15177  df-abs 15178  df-dvds 16199  df-gcd 16441  df-prm 16618
This theorem is referenced by:  1259prm  17082
  Copyright terms: Public domain W3C validator