| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | prmnn 16712 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ) | 
| 2 | 1 | nnnn0d 12589 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ0) | 
| 3 | 2 | ad2antrr 726 | . . . . . . . 8
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑃 ∈
ℕ0) | 
| 4 |  | 4nn 12350 | . . . . . . . 8
⊢ 4 ∈
ℕ | 
| 5 | 3, 4 | jctir 520 | . . . . . . 7
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑃 ∈ ℕ0
∧ 4 ∈ ℕ)) | 
| 6 |  | fldivnn0 13863 | . . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ0
∧ 4 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑃 / 4)) ∈
ℕ0) | 
| 7 |  | nn0p1nn 12567 | . . . . . . 7
⊢
((⌊‘(𝑃 /
4)) ∈ ℕ0 → ((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1) ∈ ℕ) | 
| 8 | 5, 6, 7 | 3syl 18 | . . . . . 6
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℕ) | 
| 9 |  | elnnuz 12923 | . . . . . 6
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1) ∈ ℕ ↔ ((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1) ∈
(ℤ≥‘1)) | 
| 10 | 8, 9 | sylib 218 | . . . . 5
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ (ℤ≥‘1)) | 
| 11 |  | fzss1 13604 | . . . . 5
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1) ∈ (ℤ≥‘1) →
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) / 2))
⊆ (1...((𝑃 − 1)
/ 2))) | 
| 12 |  | rexss 4058 | . . . . 5
⊢
((((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1)...((𝑃 − 1)
/ 2)) ⊆ (1...((𝑃
− 1) / 2)) → (∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2) ↔ ∃𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)))) | 
| 13 | 10, 11, 12 | 3syl 18 | . . . 4
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2) ↔ ∃𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)))) | 
| 14 |  | ancom 460 | . . . . . 6
⊢ ((𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)) ↔ (𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ 𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)))) | 
| 15 | 2, 4 | jctir 520 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 ∈ ℕ0
∧ 4 ∈ ℕ)) | 
| 16 | 15, 6 | syl 17 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℕ0) | 
| 17 | 16 | nn0zd 12641 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) | 
| 18 | 17 | ad2antrr 726 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) | 
| 19 |  | elfzelz 13565 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑖 ∈ ℤ) | 
| 20 |  | zltp1le 12669 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖)) | 
| 21 | 18, 19, 20 | syl2an 596 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖)) | 
| 22 | 21 | bicomd 223 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖 ↔
(⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖)) | 
| 23 | 22 | anbi1d 631 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((((⌊‘(𝑃 / 4))
+ 1) ≤ 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)) ↔
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))) | 
| 24 | 19 | adantl 481 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑖 ∈ ℤ) | 
| 25 | 17 | peano2zd 12727 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) | 
| 26 | 25 | adantr 480 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) | 
| 27 | 26 | ad2antrr 726 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) | 
| 28 |  | prmz 16713 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) | 
| 29 |  | oddm1d2 16398 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℤ → (¬ 2
∥ 𝑃 ↔ ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ)) | 
| 30 | 28, 29 | syl 17 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (¬ 2
∥ 𝑃 ↔ ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ)) | 
| 31 | 30 | biimpa 476 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ) | 
| 32 | 31 | ad2antrr 726 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ) | 
| 33 |  | elfz 13554 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑖 ∈ ℤ ∧
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))) | 
| 34 | 24, 27, 32, 33 | syl3anc 1372 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))) | 
| 35 |  | elfzle2 13569 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)) | 
| 36 | 35 | adantl 481 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)) | 
| 37 | 36 | biantrud 531 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))) | 
| 38 | 23, 34, 37 | 3bitr4d 311 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔
(⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖)) | 
| 39 | 28 | ad2antrr 726 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑃 ∈
ℤ) | 
| 40 |  | 2lgslem1a2 27435 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔ (𝑃 / 2) < (𝑖 · 2))) | 
| 41 | 39, 19, 40 | syl2an 596 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔ (𝑃 / 2) < (𝑖 · 2))) | 
| 42 | 38, 41 | bitrd 279 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔ (𝑃 / 2) < (𝑖 · 2))) | 
| 43 |  | 2lgslem1a1 27434 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
∀𝑘 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃)) | 
| 44 | 1, 43 | sylan 580 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
∀𝑘 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃)) | 
| 45 | 44 | adantr 480 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
∀𝑘 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃)) | 
| 46 |  | oveq1 7439 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝑘 · 2) = (𝑖 · 2)) | 
| 47 | 46 | oveq1d 7447 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑘 · 2) mod 𝑃) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) | 
| 48 | 46, 47 | eqeq12d 2752 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃) ↔ (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃))) | 
| 49 | 48 | rspccva 3620 | . . . . . . . . . . 11
⊢
((∀𝑘 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) | 
| 50 | 45, 49 | sylan 580 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) | 
| 51 | 50 | breq2d 5154 | . . . . . . . . 9
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 / 2) < (𝑖 · 2) ↔ (𝑃 / 2) < ((𝑖 · 2) mod 𝑃))) | 
| 52 | 42, 51 | bitrd 279 | . . . . . . . 8
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔ (𝑃 / 2) < ((𝑖 · 2) mod 𝑃))) | 
| 53 |  | oveq1 7439 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑥 = (𝑖 · 2) → (𝑥 mod 𝑃) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) | 
| 54 | 53 | eqcomd 2742 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝑥 = (𝑖 · 2) → ((𝑖 · 2) mod 𝑃) = (𝑥 mod 𝑃)) | 
| 55 | 54 | breq2d 5154 | . . . . . . . 8
⊢ (𝑥 = (𝑖 · 2) → ((𝑃 / 2) < ((𝑖 · 2) mod 𝑃) ↔ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))) | 
| 56 | 52, 55 | sylan9bb 509 | . . . . . . 7
⊢
(((((𝑃 ∈
ℙ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) ∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)) → (𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ↔ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))) | 
| 57 | 56 | pm5.32da 579 | . . . . . 6
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ 𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))) ↔ (𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃)))) | 
| 58 | 14, 57 | bitrid 283 | . . . . 5
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2)) ∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)) ↔ (𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃)))) | 
| 59 | 58 | rexbidva 3176 | . . . 4
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(∃𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) / 2))
∧ 𝑥 = (𝑖 · 2)) ↔
∃𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃)))) | 
| 60 | 13, 59 | bitrd 279 | . . 3
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(∃𝑖 ∈
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) /
2))𝑥 = (𝑖 · 2) ↔ ∃𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃)))) | 
| 61 | 60 | bicomd 223 | . 2
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(∃𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃)) ↔ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2))) | 
| 62 | 61 | rabbidva 3442 | 1
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → {𝑥 ∈ ℤ ∣
∃𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑥 = (𝑖 · 2) ∧ (𝑃 / 2) < (𝑥 mod 𝑃))} = {𝑥 ∈ ℤ ∣ ∃𝑖 ∈ (((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1)...((𝑃 − 1) / 2))𝑥 = (𝑖 · 2)}) |