Proof of Theorem 2lgslem1a1
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | nnrp 12741 |
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈
ℝ+) |
2 | 1 | adantr 481 |
. . . . 5
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → 𝑃 ∈
ℝ+) |
3 | | elfzelz 13256 |
. . . . . 6
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑖 ∈ ℤ) |
4 | | zre 12323 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → 𝑖 ∈
ℝ) |
5 | | 2re 12047 |
. . . . . . . 8
⊢ 2 ∈
ℝ |
6 | 5 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → 2 ∈
ℝ) |
7 | 4, 6 | remulcld 11005 |
. . . . . 6
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → (𝑖 · 2) ∈
ℝ) |
8 | 3, 7 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → (𝑖 · 2) ∈ ℝ) |
9 | 2, 8 | anim12ci 614 |
. . . 4
⊢ (((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑖 · 2) ∈ ℝ
∧ 𝑃 ∈
ℝ+)) |
10 | | elfznn 13285 |
. . . . . 6
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 𝑖 ∈ ℕ) |
11 | | nnre 11980 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑖 ∈ ℕ → 𝑖 ∈
ℝ) |
12 | | nnnn0 12240 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑖 ∈ ℕ → 𝑖 ∈
ℕ0) |
13 | 12 | nn0ge0d 12296 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑖 ∈ ℕ → 0 ≤
𝑖) |
14 | | 0le2 12075 |
. . . . . . . . 9
⊢ 0 ≤
2 |
15 | 5, 14 | pm3.2i 471 |
. . . . . . . 8
⊢ (2 ∈
ℝ ∧ 0 ≤ 2) |
16 | 15 | a1i 11 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑖 ∈ ℕ → (2 ∈
ℝ ∧ 0 ≤ 2)) |
17 | | mulge0 11493 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑖 ∈ ℝ ∧ 0 ≤
𝑖) ∧ (2 ∈ ℝ
∧ 0 ≤ 2)) → 0 ≤ (𝑖 · 2)) |
18 | 11, 13, 16, 17 | syl21anc 835 |
. . . . . 6
⊢ (𝑖 ∈ ℕ → 0 ≤
(𝑖 ·
2)) |
19 | 10, 18 | syl 17 |
. . . . 5
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → 0 ≤ (𝑖 · 2)) |
20 | 19 | adantl 482 |
. . . 4
⊢ (((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → 0 ≤ (𝑖 · 2)) |
21 | | elfz2 13246 |
. . . . . 6
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) ↔ ((1 ∈ ℤ
∧ ((𝑃 − 1) / 2)
∈ ℤ ∧ 𝑖
∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2)))) |
22 | 4 | 3ad2ant3 1134 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → 𝑖 ∈ ℝ) |
23 | | zre 12323 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℤ
→ ((𝑃 − 1) / 2)
∈ ℝ) |
24 | 23 | 3ad2ant2 1133 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑃 − 1) / 2) ∈
ℝ) |
25 | | 2pos 12076 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ 0 <
2 |
26 | 5, 25 | pm3.2i 471 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (2 ∈
ℝ ∧ 0 < 2) |
27 | 26 | a1i 11 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (2 ∈ ℝ
∧ 0 < 2)) |
28 | | lemul1 11827 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑖 ∈ ℝ ∧ ((𝑃 − 1) / 2) ∈ ℝ
∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2) ↔ (𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) ·
2))) |
29 | 22, 24, 27, 28 | syl3anc 1370 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2) ↔ (𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) ·
2))) |
30 | | nncn 11981 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈
ℂ) |
31 | | peano2cnm 11287 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑃 ∈ ℂ → (𝑃 − 1) ∈
ℂ) |
32 | 30, 31 | syl 17 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈
ℂ) |
33 | | 2cnd 12051 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 2 ∈
ℂ) |
34 | | 2ne0 12077 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ 2 ≠
0 |
35 | 34 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 2 ≠
0) |
36 | 32, 33, 35 | divcan1d 11752 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → (((𝑃 − 1) / 2) · 2) =
(𝑃 −
1)) |
37 | 36 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → (((𝑃 − 1) / 2) · 2) =
(𝑃 −
1)) |
38 | 37 | adantl 482 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (((𝑃 − 1) / 2) · 2) = (𝑃 − 1)) |
39 | 38 | breq2d 5086 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → ((𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) · 2) ↔ (𝑖 · 2) ≤ (𝑃 − 1))) |
40 | | id 22 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → 𝑖 ∈
ℤ) |
41 | | 2z 12352 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ 2 ∈
ℤ |
42 | 41 | a1i 11 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → 2 ∈
ℤ) |
43 | 40, 42 | zmulcld 12432 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑖 ∈ ℤ → (𝑖 · 2) ∈
ℤ) |
44 | 43 | 3ad2ant3 1134 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 · 2) ∈ ℤ) |
45 | | nnz 12342 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈
ℤ) |
46 | 45 | adantr 481 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → 𝑃 ∈
ℤ) |
47 | | zltlem1 12373 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (((𝑖 · 2) ∈ ℤ
∧ 𝑃 ∈ ℤ)
→ ((𝑖 · 2) <
𝑃 ↔ (𝑖 · 2) ≤ (𝑃 − 1))) |
48 | 44, 46, 47 | syl2an 596 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → ((𝑖 · 2) < 𝑃 ↔ (𝑖 · 2) ≤ (𝑃 − 1))) |
49 | 48 | biimprd 247 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → ((𝑖 · 2) ≤ (𝑃 − 1) → (𝑖 · 2) < 𝑃)) |
50 | 39, 49 | sylbid 239 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → ((𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) · 2) → (𝑖 · 2) < 𝑃)) |
51 | 50 | ex 413 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → ((𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) · 2) → (𝑖 · 2) < 𝑃))) |
52 | 51 | com23 86 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → ((𝑖 · 2) ≤ (((𝑃 − 1) / 2) · 2) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → (𝑖 · 2) < 𝑃))) |
53 | 29, 52 | sylbid 239 |
. . . . . . . 8
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑖 · 2) < 𝑃))) |
54 | 53 | a1d 25 |
. . . . . . 7
⊢ ((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) → (1 ≤ 𝑖 → (𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑖 · 2) < 𝑃)))) |
55 | 54 | imp32 419 |
. . . . . 6
⊢ (((1
∈ ℤ ∧ ((𝑃
− 1) / 2) ∈ ℤ ∧ 𝑖 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝑖 ∧ 𝑖 ≤ ((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) → (𝑖 · 2) < 𝑃)) |
56 | 21, 55 | sylbi 216 |
. . . . 5
⊢ (𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2)) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑖 · 2) < 𝑃)) |
57 | 56 | impcom 408 |
. . . 4
⊢ (((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 · 2) < 𝑃) |
58 | | modid 13616 |
. . . 4
⊢ ((((𝑖 · 2) ∈ ℝ
∧ 𝑃 ∈
ℝ+) ∧ (0 ≤ (𝑖 · 2) ∧ (𝑖 · 2) < 𝑃)) → ((𝑖 · 2) mod 𝑃) = (𝑖 · 2)) |
59 | 9, 20, 57, 58 | syl12anc 834 |
. . 3
⊢ (((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → ((𝑖 · 2) mod 𝑃) = (𝑖 · 2)) |
60 | 59 | eqcomd 2744 |
. 2
⊢ (((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) ∧ 𝑖 ∈ (1...((𝑃 − 1) / 2))) → (𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) |
61 | 60 | ralrimiva 3103 |
1
⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2
∥ 𝑃) →
∀𝑖 ∈
(1...((𝑃 − 1) /
2))(𝑖 · 2) = ((𝑖 · 2) mod 𝑃)) |