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

Theorem 1259lem5 17060
Description: Lemma for 1259prm 17061. 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 12216 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 12417 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 12418 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 12620 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 13995 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 692 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 12440 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 12422 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 12420 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 12620 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 12423 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 12620 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 12415 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 12416 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 12620 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 12419 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 12620 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 12241 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 12625 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2830 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 17057 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 12286 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2734 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 12636 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2734 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 12646 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 16998 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 12620 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 12414 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 12620 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 12620 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 12620 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 12620 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 12514 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 12514 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 16438 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 692 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 12222 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 12625 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 12238 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2734 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 12627 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 11082 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulridi 11134 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addlidi 11319 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 7368 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 12263 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2757 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 12224 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulridi 11134 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 7366 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 12240 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 12686 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 11323 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2757 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 12657 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 12154 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 12737 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 12643 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 16337 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 17041 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 16636 . . . . . . . . . 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 2757 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2734 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 12218 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mullidi 11135 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addridi 11318 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 7368 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 12280 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2757 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 7366 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 12283 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 11323 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 12627 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2761 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 12658 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 16999 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2734 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 12304 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 11139 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addridi 11318 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 7368 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 12297 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2757 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 12228 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 12306 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 11139 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 7366 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 12288 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 12627 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2761 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 12658 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 16999 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2734 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 12292 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 11323 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 7367 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 12421 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 12722 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 11139 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 12237 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 12299 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 11323 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 12665 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2757 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 12243 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 12729 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 11139 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 12677 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 12667 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 12658 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 16999 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2734 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2734 . . . . . 6 39 = 39
11954addridi 11318 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2757 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addlidi 11319 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 7368 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2757 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 12727 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 11139 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 12691 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 12666 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 12658 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 12307 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 7366 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addlidi 11319 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2761 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 12658 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 16999 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 12411 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addridi 11318 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mullidi 11135 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 7368 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 12687 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2757 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 12234 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mullidi 11135 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 7366 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 12696 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 11323 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2757 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 12658 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mullidi 11135 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 7366 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addridi 11318 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2761 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 12658 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2760 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 16999 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 17000 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206   = wceq 1541  wcel 2113   class class class wbr 5096  (class class class)co 7356  0cc0 11024  1c1 11025   + caddc 11027   · cmul 11029  cmin 11362  cn 12143  2c2 12198  3c3 12199  4c4 12200  5c5 12201  6c6 12202  7c7 12203  8c8 12204  9c9 12205  0cn0 12399  cz 12486  cdc 12605  cexp 13982  cdvds 16177   gcd cgcd 16419  cprime 16596
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2706  ax-sep 5239  ax-nul 5249  ax-pow 5308  ax-pr 5375  ax-un 7678  ax-cnex 11080  ax-resscn 11081  ax-1cn 11082  ax-icn 11083  ax-addcl 11084  ax-addrcl 11085  ax-mulcl 11086  ax-mulrcl 11087  ax-mulcom 11088  ax-addass 11089  ax-mulass 11090  ax-distr 11091  ax-i2m1 11092  ax-1ne0 11093  ax-1rid 11094  ax-rnegex 11095  ax-rrecex 11096  ax-cnre 11097  ax-pre-lttri 11098  ax-pre-lttrn 11099  ax-pre-ltadd 11100  ax-pre-mulgt0 11101  ax-pre-sup 11102
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2809  df-nfc 2883  df-ne 2931  df-nel 3035  df-ral 3050  df-rex 3059  df-rmo 3348  df-reu 3349  df-rab 3398  df-v 3440  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4579  df-pr 4581  df-op 4585  df-uni 4862  df-iun 4946  df-br 5097  df-opab 5159  df-mpt 5178  df-tr 5204  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-en 8882  df-dom 8883  df-sdom 8884  df-fin 8885  df-sup 9343  df-inf 9344  df-pnf 11166  df-mnf 11167  df-xr 11168  df-ltxr 11169  df-le 11170  df-sub 11364  df-neg 11365  df-div 11793  df-nn 12144  df-2 12206  df-3 12207  df-4 12208  df-5 12209  df-6 12210  df-7 12211  df-8 12212  df-9 12213  df-n0 12400  df-z 12487  df-dec 12606  df-uz 12750  df-rp 12904  df-fz 13422  df-fl 13710  df-mod 13788  df-seq 13923  df-exp 13983  df-cj 15020  df-re 15021  df-im 15022  df-sqrt 15156  df-abs 15157  df-dvds 16178  df-gcd 16420  df-prm 16597
This theorem is referenced by:  1259prm  17061
  Copyright terms: Public domain W3C validator