Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | prmnn 16307 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ) |
2 | 1 | nnnn0d 12223 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ0) |
3 | 2 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑃 ∈
ℕ0) |
4 | | 4nn 11986 |
. . . . . . . 8
⊢ 4 ∈
ℕ |
5 | 3, 4 | jctir 520 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑃 ∈ ℕ0
∧ 4 ∈ ℕ)) |
6 | | fldivnn0 13470 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ0
∧ 4 ∈ ℕ) → (⌊‘(𝑃 / 4)) ∈
ℕ0) |
7 | | nn0p1nn 12202 |
. . . . . . 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 12551 |
. . . . . 6
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1) ∈ ℕ ↔ ((⌊‘(𝑃 / 4)) + 1) ∈
(ℤ≥‘1)) |
10 | 8, 9 | sylib 217 |
. . . . 5
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ (ℤ≥‘1)) |
11 | | fzss1 13224 |
. . . . 5
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) + 1) ∈ (ℤ≥‘1) →
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1)...((𝑃 − 1) / 2))
⊆ (1...((𝑃 − 1)
/ 2))) |
12 | | rexss 3988 |
. . . . 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 12353 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) |
18 | 17 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) →
(⌊‘(𝑃 / 4))
∈ ℤ) |
19 | | elfzelz 13185 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑖 ∈ ℤ) |
20 | | zltp1le 12300 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢
(((⌊‘(𝑃
/ 4)) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖)) |
21 | 18, 19, 20 | syl2an 595 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖)) |
22 | 21 | bicomd 222 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
(((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ≤ 𝑖 ↔
(⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖)) |
23 | 22 | anbi1d 629 |
. . . . . . . . . . 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 12358 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) |
26 | 25 | adantr 480 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) |
27 | 26 | ad2antrr 722 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4)) +
1) ∈ ℤ) |
28 | | prmz 16308 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℤ) |
29 | | oddm1d2 15997 |
. . . . . . . . . . . . . . 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 722 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℤ) |
33 | | elfz 13174 |
. . . . . . . . . . . 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 1369 |
. . . . . . . . . . 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 13189 |
. . . . . . . . . . . . 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 310 |
. . . . . . . . . 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 722 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → 𝑃 ∈
ℤ) |
40 | | 2lgslem1a2 26443 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔ (𝑃 / 2) < (𝑖 · 2))) |
41 | 39, 19, 40 | syl2an 595 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) →
((⌊‘(𝑃 / 4))
< 𝑖 ↔ (𝑃 / 2) < (𝑖 · 2))) |
42 | 38, 41 | bitrd 278 |
. . . . . . . . 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 26442 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
∀𝑘 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃)) |
44 | 1, 43 | sylan 579 |
. . . . . . . . . . . 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 7262 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝑘 · 2) = (𝑖 · 2)) |
47 | 46 | oveq1d 7270 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑘 · 2) mod 𝑃) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) |
48 | 46, 47 | eqeq12d 2754 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑘 · 2) = ((𝑘 · 2) mod 𝑃) ↔ (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃))) |
49 | 48 | rspccva 3551 |
. . . . . . . . . . 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 579 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) |
51 | 50 | breq2d 5082 |
. . . . . . . . 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 278 |
. . . . . . . 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 7262 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑥 = (𝑖 · 2) → (𝑥 mod 𝑃) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) |
54 | 53 | eqcomd 2744 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑥 = (𝑖 · 2) → ((𝑖 · 2) mod 𝑃) = (𝑥 mod 𝑃)) |
55 | 54 | breq2d 5082 |
. . . . . . . 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 578 |
. . . . . 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 | syl5bb 282 |
. . . . 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 3224 |
. . . 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 278 |
. . 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 222 |
. 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 3402 |
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)}) |