Theorem 2lgslem3 27388

Description: Lemma 3 for 2lgs 27391. (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 12540	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℤ)
2		lgsdir2lem3 27311	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
3	1, 2	sylan 587	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
4		elun 4085	. . 3 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}) ↔ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∨ (𝑃 mod 8) ∈ {3, 5}))
5		ovex 7392	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 mod 8) ∈ V
6	5	elpr 4582	. . . . . . . 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 27384	. . . . . . . . . . . 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 415	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
11	10	impd 412	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
12	7	2lgslem3d1 27387	. . . . . . . . . . . 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 415	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
15	14	impd 412	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
16	11, 15	jaoi 864	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
17	6, 16	sylbi 219	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
18	17	imp 408	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = 0)
19		iftrue 4462	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
20	19	adantr 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
21	18, 20	eqtr4d 2779	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))
22	21	ex 414	. . . 4 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
23	5	elpr 4582	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {3, 5} ↔ ((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5))
24	7	2lgslem3b1 27385	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 3) → (𝑁 mod 2) = 1)
25	24	expcom 415	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
26	7	2lgslem3c1 27386	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑁 mod 2) = 1)
27	26	expcom 415	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
28	25, 27	jaoi 864	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
29	28	imp 408	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑁 mod 2) = 1)
30		1re 11140	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 ∈ ℝ
31		1lt3 12344	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 3
32	30, 31	ltneii 11255	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 3
33	32	nesymi 2993	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 1
34		3re 12256	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 ∈ ℝ
35		3lt7 12360	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 < 7
36	34, 35	ltneii 11255	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 ≠ 7
37	36	neii 2938	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 7
38	33, 37	pm3.2i 472	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)
39		eqeq1 2745	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 3 = 1))
40	39	notbid 320	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 3 = 1))
41		eqeq1 2745	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 3 = 7))
42	41	notbid 320	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 3 = 7))
43	40, 42	anbi12d 639	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)))
44	38, 43	mpbiri 260	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
45		1lt5 12351	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 5
46	30, 45	ltneii 11255	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 5
47	46	nesymi 2993	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 1
48		5re 12263	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 ∈ ℝ
49		5lt7 12358	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 < 7
50	48, 49	ltneii 11255	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 5 ≠ 7
51	50	neii 2938	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 7
52	47, 51	pm3.2i 472	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)
53		eqeq1 2745	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 5 = 1))
54	53	notbid 320	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 5 = 1))
55		eqeq1 2745	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 5 = 7))
56	55	notbid 320	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 5 = 7))
57	54, 56	anbi12d 639	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)))
58	52, 57	mpbiri 260	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
59	44, 58	jaoi 864	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
60	59	adantr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
61		ioran 992	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ ((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
62	61, 6	xchnxbir 335	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
63	60, 62	sylibr 236	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → ¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7})
64	63	iffalsed 4467	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 1)
65	29, 64	eqtr4d 2779	. . . . . . 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 455	. . . . 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 219	. . . 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 864	. . 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 219	. 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 397   ∨ wo 854   = wceq 1548   ∈ wcel 2121   ∪ cun 3882  ifcif 4456  {cpr 4559   class class class wbr 5074  ‘cfv 6488  (class class class)co 7359  0cc0 11034  1c1 11035   − cmin 11373   / cdiv 11803  ℕcn 12169  2c2 12231  3c3 12232  4c4 12233  5c5 12234  7c7 12236  8c8 12237  ℤcz 12519  ⌊cfl 13744   mod cmo 13823   ∥ cdvds 16216

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7681  ax-cnex 11090  ax-resscn 11091  ax-1cn 11092  ax-icn 11093  ax-addcl 11094  ax-addrcl 11095  ax-mulcl 11096  ax-mulrcl 11097  ax-mulcom 11098  ax-addass 11099  ax-mulass 11100  ax-distr 11101  ax-i2m1 11102  ax-1ne0 11103  ax-1rid 11104  ax-rnegex 11105  ax-rrecex 11106  ax-cnre 11107  ax-pre-lttri 11108  ax-pre-lttrn 11109  ax-pre-ltadd 11110  ax-pre-mulgt0 11111  ax-pre-sup 11112

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3725  df-csb 3833  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3904  df-nul 4264  df-if 4457  df-pw 4533  df-sn 4558  df-pr 4560  df-op 4564  df-uni 4841  df-iun 4925  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5156  df-tr 5182  df-id 5515  df-eprel 5520  df-po 5528  df-so 5529  df-fr 5573  df-we 5575  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6255  df-ord 6316  df-on 6317  df-lim 6318  df-suc 6319  df-iota 6444  df-fun 6490  df-fn 6491  df-f 6492  df-f1 6493  df-fo 6494  df-f1o 6495  df-fv 6496  df-riota 7316  df-ov 7362  df-oprab 7363  df-mpo 7364  df-om 7810  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8343  df-er 8637  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-sup 9349  df-inf 9350  df-pnf 11177  df-mnf 11178  df-xr 11179  df-ltxr 11180  df-le 11181  df-sub 11375  df-neg 11376  df-div 11804  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-rp 12938  df-ico 13299  df-fz 13457  df-fl 13746  df-mod 13824  df-dvds 16217

This theorem is referenced by:  2lgs  27391