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

Theorem 1259lem5 17171
Description: Lemma for 1259prm 17172. 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 12291 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12499 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12500 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12703 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 14087 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 702 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12522 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12504 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12502 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12703 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12505 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12703 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12497 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12498 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12703 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12501 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12703 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12316 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12712 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2858 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17168 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12365 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2762 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12724 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2762 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12734 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 17108 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12703 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12496 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12703 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12703 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12703 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12703 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12596 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12596 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16547 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 702 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12297 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12712 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12313 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2762 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12715 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11131 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11186 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11371 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7408 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12341 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2785 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12299 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11186 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7406 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12315 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12774 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11375 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2785 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12745 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12221 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12826 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12731 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16446 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17152 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16746 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 702 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 232 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2785 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2762 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12293 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11187 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11370 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7408 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12359 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2785 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7406 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12362 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11375 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12715 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2789 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12746 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 17109 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2762 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12383 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11191 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11370 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7408 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12376 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2785 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12303 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12386 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11191 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7406 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12367 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12715 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2789 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12746 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 17109 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2762 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12371 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11375 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7407 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12503 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12810 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11191 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12312 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12378 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11375 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12753 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2785 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12318 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12817 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11191 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12765 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12755 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12746 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 17109 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2762 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2762 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11370 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2785 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11371 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7408 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2785 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12815 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11191 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12779 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12754 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12746 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12388 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7406 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11371 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2789 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12746 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 17109 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12493 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11370 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11187 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7408 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12775 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2785 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12309 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11187 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7406 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12784 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11375 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2785 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12746 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11187 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7406 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11370 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2789 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12746 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2788 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 17109 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17110 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 208   = wceq 1560  wcel 2142   class class class wbr 5100  (class class class)co 7396  0cc0 11073  1c1 11074   + caddc 11076   · cmul 11078  cmin 11414  cn 12210  2c2 12272  3c3 12273  4c4 12274  5c5 12275  6c6 12276  7c7 12277  8c8 12278  9c9 12279  0cn0 12481  cz 12568  cdc 12688  cexp 14074  cdvds 16286   gcd cgcd 16528  cprime 16705
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150  ax-pre-sup 11151
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8678  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-sup 9388  df-inf 9389  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-div 11845  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12482  df-z 12569  df-dec 12689  df-uz 12840  df-rp 12994  df-fz 13513  df-fl 13802  df-mod 13880  df-seq 14015  df-exp 14075  df-cj 15126  df-re 15127  df-im 15128  df-sqrt 15262  df-abs 15263  df-dvds 16287  df-gcd 16529  df-prm 16706
This theorem is referenced by:  1259prm  17172
  Copyright terms: Public domain W3C validator