MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  2lgslem1a1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2lgslem1a1 26881
Description: Lemma 1 for 2lgslem1a 26883. (Contributed by AV, 16-Jun-2021.)
Assertion
Ref Expression
2lgslem1a1 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ โˆ€๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))(๐‘– ยท 2) = ((๐‘– ยท 2) mod ๐‘ƒ))
Distinct variable group:   ๐‘ƒ,๐‘–

Proof of Theorem 2lgslem1a1
StepHypRef Expression
1 nnrp 12981 . . . . . 6 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„+)
21adantr 481 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„+)
3 elfzelz 13497 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ค)
4 zre 12558 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„)
5 2re 12282 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„
65a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„)
74, 6remulcld 11240 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„)
83, 7syl 17 . . . . 5 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ (๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„)
92, 8anim12ci 614 . . . 4 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โˆง ๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„+))
10 elfznn 13526 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„•)
11 nnre 12215 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„)
12 nnnn0 12475 . . . . . . . 8 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„•0)
1312nn0ge0d 12531 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ 0 โ‰ค ๐‘–)
14 0le2 12310 . . . . . . . . 9 0 โ‰ค 2
155, 14pm3.2i 471 . . . . . . . 8 (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 2)
1615a1i 11 . . . . . . 7 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 2))
17 mulge0 11728 . . . . . . 7 (((๐‘– โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค ๐‘–) โˆง (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 โ‰ค 2)) โ†’ 0 โ‰ค (๐‘– ยท 2))
1811, 13, 16, 17syl21anc 836 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ โ„• โ†’ 0 โ‰ค (๐‘– ยท 2))
1910, 18syl 17 . . . . 5 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ 0 โ‰ค (๐‘– ยท 2))
2019adantl 482 . . . 4 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โˆง ๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ 0 โ‰ค (๐‘– ยท 2))
21 elfz2 13487 . . . . . 6 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†” ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (1 โ‰ค ๐‘– โˆง ๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))))
2243ad2ant3 1135 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„)
23 zre 12558 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„)
24233ad2ant2 1134 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„)
25 2pos 12311 . . . . . . . . . . . 12 0 < 2
265, 25pm3.2i 471 . . . . . . . . . . 11 (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2)
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2))
28 lemul1 12062 . . . . . . . . . 10 ((๐‘– โˆˆ โ„ โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ โˆง (2 โˆˆ โ„ โˆง 0 < 2)) โ†’ (๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โ†” (๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)))
2922, 24, 27, 28syl3anc 1371 . . . . . . . . 9 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โ†” (๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)))
30 nncn 12216 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
31 peano2cnm 11522 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐‘ƒ โˆˆ โ„‚ โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
3230, 31syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
33 2cnd 12286 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
34 2ne0 12312 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 โ‰  0
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ 2 โ‰  0)
3632, 33, 35divcan1d 11987 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
3736adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
3837adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
3938breq2d 5159 . . . . . . . . . . . 12 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) โ†” (๐‘– ยท 2) โ‰ค (๐‘ƒ โˆ’ 1)))
40 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘– โˆˆ โ„ค)
41 2z 12590 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 โˆˆ โ„ค
4241a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
4340, 42zmulcld 12668 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘– โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„ค)
44433ad2ant3 1135 . . . . . . . . . . . . . 14 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„ค)
45 nnz 12575 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
4645adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
47 zltlem1 12611 . . . . . . . . . . . . . 14 (((๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ โ†” (๐‘– ยท 2) โ‰ค (๐‘ƒ โˆ’ 1)))
4844, 46, 47syl2an 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)) โ†’ ((๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ โ†” (๐‘– ยท 2) โ‰ค (๐‘ƒ โˆ’ 1)))
4948biimprd 247 . . . . . . . . . . . 12 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โ‰ค (๐‘ƒ โˆ’ 1) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ))
5039, 49sylbid 239 . . . . . . . . . . 11 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ)) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ))
5150ex 413 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ)))
5251com23 86 . . . . . . . . 9 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘– ยท 2) โ‰ค (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ)))
5329, 52sylbid 239 . . . . . . . 8 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ)))
5453a1d 25 . . . . . . 7 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โ†’ (1 โ‰ค ๐‘– โ†’ (๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ))))
5554imp32 419 . . . . . 6 (((1 โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘– โˆˆ โ„ค) โˆง (1 โ‰ค ๐‘– โˆง ๐‘– โ‰ค ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ))
5621, 55sylbi 216 . . . . 5 (๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โ†’ ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ))
5756impcom 408 . . . 4 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โˆง ๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ)
58 modid 13857 . . . 4 ((((๐‘– ยท 2) โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„+) โˆง (0 โ‰ค (๐‘– ยท 2) โˆง (๐‘– ยท 2) < ๐‘ƒ)) โ†’ ((๐‘– ยท 2) mod ๐‘ƒ) = (๐‘– ยท 2))
599, 20, 57, 58syl12anc 835 . . 3 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โˆง ๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ ((๐‘– ยท 2) mod ๐‘ƒ) = (๐‘– ยท 2))
6059eqcomd 2738 . 2 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โˆง ๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))) โ†’ (๐‘– ยท 2) = ((๐‘– ยท 2) mod ๐‘ƒ))
6160ralrimiva 3146 1 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ƒ) โ†’ โˆ€๐‘– โˆˆ (1...((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))(๐‘– ยท 2) = ((๐‘– ยท 2) mod ๐‘ƒ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940  โˆ€wral 3061   class class class wbr 5147  (class class class)co 7405  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  2c2 12263  โ„คcz 12554  โ„+crp 12970  ...cfz 13480   mod cmo 13830   โˆฅ cdvds 16193
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fl 13753  df-mod 13831
This theorem is referenced by:  2lgslem1a  26883
  Copyright terms: Public domain W3C validator