Theorem 2lgslem3 27758

Description: Lemma 3 for 2lgs 27761. (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 12738	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℤ)
2		lgsdir2lem3 27681	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
3	1, 2	sylan 592	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}))
4		elun 4155	. . 3 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ ({1, 7} ∪ {3, 5}) ↔ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∨ (𝑃 mod 8) ∈ {3, 5}))
5		ovex 7473	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑃 mod 8) ∈ V
6	5	elpr 4609	. . . . . . . 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 27754	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 1) → (𝑁 mod 2) = 0)
9	8	a1d 26	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 1) → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0))
10	9	expcom 419	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
11	10	impd 416	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 1 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
12	7	2lgslem3d1 27757	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 7) → (𝑁 mod 2) = 0)
13	12	a1d 26	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 7) → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0))
14	13	expcom 419	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → (𝑃 ∈ ℕ → (¬ 2 ∥ 𝑃 → (𝑁 mod 2) = 0)))
15	14	impd 416	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 7 → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
16	11, 15	jaoi 871	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
17	6, 16	sylbi 220	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = 0))
18	17	imp 412	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = 0)
19		iftrue 4491	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
20	19	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 0)
21	18, 20	eqtr4d 2801	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ∧ (𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃)) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))
22	21	ex 418	. . . 4 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} → ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1)))
23	5	elpr 4609	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 mod 8) ∈ {3, 5} ↔ ((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5))
24	7	2lgslem3b1 27755	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 3) → (𝑁 mod 2) = 1)
25	24	expcom 419	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
26	7	2lgslem3c1 27756	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑁 mod 2) = 1)
27	26	expcom 419	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
28	25, 27	jaoi 871	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (𝑃 ∈ ℕ → (𝑁 mod 2) = 1))
29	28	imp 412	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (𝑁 mod 2) = 1)
30		1re 11332	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 ∈ ℝ
31		1lt3 12542	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 3
32	30, 31	ltneii 11447	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 3
33	32	nesymi 3016	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 1
34		3re 12447	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 ∈ ℝ
35		3lt7 12558	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 3 < 7
36	34, 35	ltneii 11447	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 ≠ 7
37	36	neii 2961	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 3 = 7
38	33, 37	pm3.2i 476	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)
39		eqeq1 2767	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 3 = 1))
40	39	notbid 321	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 3 = 1))
41		eqeq1 2767	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 3 = 7))
42	41	notbid 321	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 3 = 7))
43	40, 42	anbi12d 644	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 3 = 1 ∧ ¬ 3 = 7)))
44	38, 43	mpbiri 261	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 3 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
45		1lt5 12549	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 1 < 5
46	30, 45	ltneii 11447	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ≠ 5
47	46	nesymi 3016	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 1
48		5re 12454	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 ∈ ℝ
49		5lt7 12556	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ 5 < 7
50	48, 49	ltneii 11447	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 5 ≠ 7
51	50	neii 2961	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 5 = 7
52	47, 51	pm3.2i 476	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)
53		eqeq1 2767	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 1 ↔ 5 = 1))
54	53	notbid 321	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ↔ ¬ 5 = 1))
55		eqeq1 2767	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((𝑃 mod 8) = 7 ↔ 5 = 7))
56	55	notbid 321	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 7 ↔ ¬ 5 = 7))
57	54, 56	anbi12d 644	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → ((¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ 5 = 1 ∧ ¬ 5 = 7)))
58	52, 57	mpbiri 261	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 mod 8) = 5 → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
59	44, 58	jaoi 871	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
60	59	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
61		ioran 999	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ ((𝑃 mod 8) = 1 ∨ (𝑃 mod 8) = 7) ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
62	61, 6	xchnxbir 336	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7} ↔ (¬ (𝑃 mod 8) = 1 ∧ ¬ (𝑃 mod 8) = 7))
63	60, 62	sylibr 237	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → ¬ (𝑃 mod 8) ∈ {1, 7})
64	63	iffalsed 4496	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 mod 8) = 3 ∨ (𝑃 mod 8) = 5) ∧ 𝑃 ∈ ℕ) → if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1) = 1)
65	29, 64	eqtr4d 2801	. . . . . . 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 26	. . . . . 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 459	. . . . 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 220	. . . 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 871	. . 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 220	. 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 39	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ ¬ 2 ∥ 𝑃) → (𝑁 mod 2) = if((𝑃 mod 8) ∈ {1, 7}, 0, 1))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ∪ cun 4152  ifcif 4485  {cpr 4590   class class class wbr 5106  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  0cc0 11224  1c1 11225   − cmin 11565   / cdiv 11997  ℕcn 12359  2c2 12421  3c3 12422  4c4 12423  5c5 12424  7c7 12426  8c8 12427  ℤcz 12717  ⌊cfl 13954   mod cmo 14033   ∥ cdvds 16448

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-pre-sup 11302

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-er 8742  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-sup 9458  df-inf 9459  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-div 11998  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-rp 13145  df-ico 13506  df-fz 13664  df-fl 13956  df-mod 14034  df-dvds 16449

This theorem is used by:  2lgs  27761