Theorem 2lgslem3 27313

Description: Lemma 3 for 2lgs 27316. (Contributed by AV, 16-Jul-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
2lgslem2.n	⊢ 𝑁 = (((𝑃 − 1) / 2) − (⌊‘(𝑃 / 4)))

Assertion

Ref	Expression
2lgslem3	⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))

Proof of Theorem 2lgslem3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnz 12492	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℤ)
2		lgsdir2lem3 27236	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
3	1, 2	sylan 580	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
4		elun 4104	. . 3 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}) ↔ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∨ (𝑃 mod 8) ∈ {3, 5}))
5		ovex 7382	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 mod 8) ∈ V
6	5	elpr 4602	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ↔ ((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7))
7		2lgslem2.n	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑁 = (((𝑃 − 1) / 2) − (⌊‘(𝑃 / 4)))
8	7	2lgslem3a1 27309	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 1) → (𝑁 mod 2) = 0)
9	8	a1d 25	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 1) → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0))
10	9	expcom 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
11	10	impd 410	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
12	7	2lgslem3d1 27312	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 7) → (𝑁 mod 2) = 0)
13	12	a1d 25	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 7) → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0))
14	13	expcom 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
15	14	impd 410	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
16	11, 15	jaoi 857	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
17	6, 16	sylbi 217	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
18	17	imp 406	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = 0)
19		iftrue 4482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
20	19	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
21	18, 20	eqtr4d 2767	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))
22	21	ex 412	. . . 4 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
23	5	elpr 4602	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {3, 5} ↔ ((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5))
24	7	2lgslem3b1 27310	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 3) → (𝑁 mod 2) = 1)
25	24	expcom 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
26	7	2lgslem3c1 27311	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑁 mod 2) = 1)
27	26	expcom 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
28	25, 27	jaoi 857	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
29	28	imp 406	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑁 mod 2) = 1)
30		1re 11115	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 ∈ ℝ
31		1lt3 12296	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 3
32	30, 31	ltneii 11229	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 3
33	32	nesymi 2982	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 1
34		3re 12208	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 ∈ ℝ
35		3lt7 12312	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 < 7
36	34, 35	ltneii 11229	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 ≠ 7
37	36	neii 2927	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 7
38	33, 37	pm3.2i 470	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)
39		eqeq1 2733	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 3 = 1))
40	39	notbid 318	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 3 = 1))
41		eqeq1 2733	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 3 = 7))
42	41	notbid 318	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 3 = 7))
43	40, 42	anbi12d 632	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)))
44	38, 43	mpbiri 258	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
45		1lt5 12303	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 5
46	30, 45	ltneii 11229	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 5
47	46	nesymi 2982	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 1
48		5re 12215	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 ∈ ℝ
49		5lt7 12310	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 < 7
50	48, 49	ltneii 11229	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 5 ≠ 7
51	50	neii 2927	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 7
52	47, 51	pm3.2i 470	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)
53		eqeq1 2733	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 5 = 1))
54	53	notbid 318	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 5 = 1))
55		eqeq1 2733	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 5 = 7))
56	55	notbid 318	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 5 = 7))
57	54, 56	anbi12d 632	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)))
58	52, 57	mpbiri 258	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
59	44, 58	jaoi 857	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
60	59	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
61		ioran 985	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ ((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
62	61, 6	xchnxbir 333	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
63	60, 62	sylibr 234	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → ¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7})
64	63	iffalsed 4487	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 1)
65	29, 64	eqtr4d 2767	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))
66	65	a1d 25	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
67	66	expimpd 453	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
68	23, 67	sylbi 217	. . . 4 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {3, 5} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
69	22, 68	jaoi 857	. . 3 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∨ (𝑃 mod 8) ∈ {3, 5}) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
70	4, 69	sylbi 217	. 2 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
71	3, 70	mpcom 38	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 847   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ∪ cun 3901  ifcif 4476  {cpr 4579   class class class wbr 5092  ‘cfv 6482  (class class class)co 7349  0cc0 11009  1c1 11010   − cmin 11347   / cdiv 11777  ℕcn 12128  2c2 12183  3c3 12184  4c4 12185  5c5 12186  7c7 12188  8c8 12189  ℤcz 12471  ⌊cfl 13694   mod cmo 13773   ∥ cdvds 16163

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-sup 9332  df-inf 9333  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-n0 12385  df-z 12472  df-uz 12736  df-rp 12894  df-ico 13254  df-fz 13411  df-fl 13696  df-mod 13774  df-dvds 16164

This theorem is referenced by:  2lgs  27316