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

Theorem 2sqblem 26934
Description: Lemma for 2sqb 26935. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
2sqb.1 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2))
2sqb.2 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Œ โˆˆ โ„ค))
2sqb.3 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)))
2sqb.4 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
2sqb.5 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
2sqb.6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ gcd ๐‘Œ) = ((๐‘ƒ ยท ๐ด) + (๐‘Œ ยท ๐ต)))
Assertion
Ref Expression
2sqblem (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ mod 4) = 1)

Proof of Theorem 2sqblem
Dummy variable ๐‘ฅ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 2sqb.1 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2))
21simpld 496 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
3 nprmdvds1 16643 . . . . 5 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ 1)
42, 3syl 17 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ 1)
5 prmz 16612 . . . . . 6 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
62, 5syl 17 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
7 1z 12592 . . . . 5 1 โˆˆ โ„ค
8 dvdsnegb 16217 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ โˆฅ -1))
96, 7, 8sylancl 587 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ โˆฅ -1))
104, 9mtbid 324 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ -1)
11 2sqb.2 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Œ โˆˆ โ„ค))
1211simpld 496 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„ค)
13 2sqb.5 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
1412, 13zmulcld 12672 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
15 zsqcl 14094 . . . . . . . . 9 (๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„ค)
1613, 15syl 17 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„ค)
17 dvdsmul1 16221 . . . . . . . 8 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)))
186, 16, 17syl2anc 585 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)))
1911simprd 497 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„ค)
2019, 13zmulcld 12672 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
21 zsqcl 14094 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
23 peano2zm 12605 . . . . . . . . . . 11 (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„ค โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
2422, 23syl 17 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
2524zcnd 12667 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
26 zsqcl 14094 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘‹ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
2714, 26syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
2827peano2zd 12669 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„ค)
2928zcnd 12667 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„‚)
3025, 29addcomd 11416 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) + (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1)) = ((((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) + (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1)))
3127zcnd 12667 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
32 ax-1cn 11168 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ โ„‚
3332a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
3422zcnd 12667 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
3531, 33, 34ppncand 11611 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ((((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) + (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1)) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2)))
36 zsqcl 14094 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘‹ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
3712, 36syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„ค)
3837zcnd 12667 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
39 zsqcl 14094 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘Œ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„ค)
4019, 39syl 17 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„ค)
4140zcnd 12667 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4216zcnd 12667 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4338, 41, 42adddird 11239 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) ยท (๐ตโ†‘2)) = (((๐‘‹โ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)) + ((๐‘Œโ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2))))
44 2sqb.3 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)))
4544oveq1d 7424 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)) = (((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) ยท (๐ตโ†‘2)))
4612zcnd 12667 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚)
4713zcnd 12667 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
4846, 47sqmuld 14123 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘‹โ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
4919zcnd 12667 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„‚)
5049, 47sqmuld 14123 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘Œโ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
5148, 50oveq12d 7427 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2)) = (((๐‘‹โ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)) + ((๐‘Œโ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2))))
5243, 45, 513eqtr4rd 2784 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2)) = (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)))
5330, 35, 523eqtrd 2777 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) + (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1)) = (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)))
5418, 53breqtrrd 5177 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) + (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1)))
55 2sqb.4 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
56 dvdsmul1 16221 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด))
576, 55, 56syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด))
586, 55zmulcld 12672 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„ค)
59 dvdsnegb 16217 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ -(๐‘ƒ ยท ๐ด)))
606, 58, 59syl2anc 585 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ -(๐‘ƒ ยท ๐ด)))
6157, 60mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
6220zcnd 12667 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
63 negsubdi2 11519 . . . . . . . . . . . 12 ((1 โˆˆ โ„‚ โˆง (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚) โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
6432, 62, 63sylancr 588 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
6558zcnd 12667 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
6619zred 12666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„)
67 absresq 15249 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘Œ โˆˆ โ„ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) = (๐‘Œโ†‘2))
6866, 67syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) = (๐‘Œโ†‘2))
6966resqcld 14090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„)
70 prmnn 16611 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
712, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
7271nnred 12227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
7372resqcld 14090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘2) โˆˆ โ„)
74 zsqcl2 14103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘‹ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„•0)
7512, 74syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„•0)
76 nn0addge2 12519 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„ โˆง (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)))
7769, 75, 76syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)))
7877, 44breqtrrd 5177 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ๐‘ƒ)
796zcnd 12667 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
8079exp1d 14106 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) = ๐‘ƒ)
817a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
82 2z 12594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 โˆˆ โ„ค
8382a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
84 prmuz2 16633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
852, 84syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
86 eluz2gt1 12904 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
88 1lt2 12383 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 < 2
8988a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
90 ltexp2a 14131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((๐‘ƒ โˆˆ โ„ โˆง 1 โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„ค) โˆง (1 < ๐‘ƒ โˆง 1 < 2)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) < (๐‘ƒโ†‘2))
9172, 81, 83, 87, 89, 90syl32anc 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) < (๐‘ƒโ†‘2))
9280, 91eqbrtrrd 5173 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ < (๐‘ƒโ†‘2))
9369, 72, 73, 78, 92lelttrd 11372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9468, 93eqbrtrd 5171 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9549abscld 15383 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„)
9649absge0d 15391 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ))
9771nnnn0d 12532 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
9897nn0ge0d 12535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ƒ)
9995, 72, 96, 98lt2sqd 14219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) < ๐‘ƒ โ†” ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2)))
10094, 99mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) < ๐‘ƒ)
1016zred 12666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
10295, 101ltnled 11361 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) < ๐‘ƒ โ†” ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ)))
103100, 102mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ))
104 sqnprm 16639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐‘‹ โˆˆ โ„ค โ†’ ยฌ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„™)
10512, 104syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ ยฌ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„™)
10649abs00ad 15237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) = 0 โ†” ๐‘Œ = 0))
10744, 2eqeltrrd 2835 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) โˆˆ โ„™)
108 sq0i 14157 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘Œ = 0 โ†’ (๐‘Œโ†‘2) = 0)
109108oveq2d 7425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘Œ = 0 โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) = ((๐‘‹โ†‘2) + 0))
110109eleq1d 2819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘Œ = 0 โ†’ (((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) โˆˆ โ„™ โ†” ((๐‘‹โ†‘2) + 0) โˆˆ โ„™))
111107, 110syl5ibcom 244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ = 0 โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + 0) โˆˆ โ„™))
11238addridd 11414 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + 0) = (๐‘‹โ†‘2))
113112eleq1d 2819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹โ†‘2) + 0) โˆˆ โ„™ โ†” (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„™))
114111, 113sylibd 238 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ = 0 โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„™))
115106, 114sylbid 239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) = 0 โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„™))
116105, 115mtod 197 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ยฌ (absโ€˜๐‘Œ) = 0)
117 nn0abscl 15259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐‘Œ โˆˆ โ„ค โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„•0)
11819, 117syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„•0)
119 elnn0 12474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„•0 โ†” ((absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„• โˆจ (absโ€˜๐‘Œ) = 0))
120118, 119sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„• โˆจ (absโ€˜๐‘Œ) = 0))
121120ord 863 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ (ยฌ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„• โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) = 0))
122116, 121mt3d 148 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„•)
123 dvdsle 16253 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„•) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (absโ€˜๐‘Œ) โ†’ ๐‘ƒ โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ)))
1246, 122, 123syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (absโ€˜๐‘Œ) โ†’ ๐‘ƒ โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ)))
125103, 124mtod 197 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ (absโ€˜๐‘Œ))
126 dvdsabsb 16219 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘Œ โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ๐‘Œ โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (absโ€˜๐‘Œ)))
1276, 19, 126syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ๐‘Œ โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (absโ€˜๐‘Œ)))
128125, 127mtbird 325 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘Œ)
129 coprm 16648 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘Œ โˆˆ โ„ค) โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘Œ โ†” (๐‘ƒ gcd ๐‘Œ) = 1))
1302, 19, 129syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . 15 (๐œ‘ โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘Œ โ†” (๐‘ƒ gcd ๐‘Œ) = 1))
131128, 130mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ gcd ๐‘Œ) = 1)
132 2sqb.6 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ gcd ๐‘Œ) = ((๐‘ƒ ยท ๐ด) + (๐‘Œ ยท ๐ต)))
133131, 132eqtr3d 2775 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ 1 = ((๐‘ƒ ยท ๐ด) + (๐‘Œ ยท ๐ต)))
13465, 62, 133mvrraddd 11626 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = (๐‘ƒ ยท ๐ด))
135134negeqd 11454 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13664, 135eqtr3d 2775 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13761, 136breqtrrd 5177 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
13820peano2zd 12669 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) โˆˆ โ„ค)
139 peano2zm 12605 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
14020, 139syl 17 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
141 dvdsmultr2 16241 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))))
1426, 138, 140, 141syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))))
143137, 142mpd 15 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1)))
144 sq1 14159 . . . . . . . . . 10 (1โ†‘2) = 1
145144oveq2i 7420 . . . . . . . . 9 (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1)
146 subsq 14174 . . . . . . . . . 10 (((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1)))
14762, 32, 146sylancl 587 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1)))
148145, 147eqtr3id 2787 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) = (((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) ยท ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1)))
149143, 148breqtrrd 5177 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1))
150 dvdsadd2b 16249 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) + (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))))
1516, 28, 24, 149, 150syl112anc 1375 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) + (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))))
15254, 151mpbird 257 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))
153 subneg 11509 . . . . . 6 ((((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))
15431, 32, 153sylancl 587 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))
155152, 154breqtrrd 5177 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
156 oveq1 7416 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ (๐‘ฅโ†‘2) = ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2))
157156oveq1d 7424 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
158157breq2d 5161 . . . . 5 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1)))
159158rspcev 3613 . . . 4 (((๐‘‹ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1)) โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1))
16014, 155, 159syl2anc 585 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1))
161 neg1z 12598 . . . 4 -1 โˆˆ โ„ค
162 eldifsn 4791 . . . . 5 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†” (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โ‰  2))
1631, 162sylibr 233 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}))
164 lgsqr 26854 . . . 4 ((-1 โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2})) โ†’ ((-1 /L ๐‘ƒ) = 1 โ†” (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ -1 โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1))))
165161, 163, 164sylancr 588 . . 3 (๐œ‘ โ†’ ((-1 /L ๐‘ƒ) = 1 โ†” (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ -1 โˆง โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1))))
16610, 160, 165mpbir2and 712 . 2 (๐œ‘ โ†’ (-1 /L ๐‘ƒ) = 1)
167 m1lgs 26891 . . 3 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ((-1 /L ๐‘ƒ) = 1 โ†” (๐‘ƒ mod 4) = 1))
168163, 167syl 17 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((-1 /L ๐‘ƒ) = 1 โ†” (๐‘ƒ mod 4) = 1))
169166, 168mpbid 231 1 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ mod 4) = 1)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆƒwrex 3071   โˆ– cdif 3946  {csn 4629   class class class wbr 5149  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  โ„‚cc 11108  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ยท cmul 11115   < clt 11248   โ‰ค cle 11249   โˆ’ cmin 11444  -cneg 11445  โ„•cn 12212  2c2 12267  4c4 12269  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558  โ„คโ‰ฅcuz 12822   mod cmo 13834  โ†‘cexp 14027  abscabs 15181   โˆฅ cdvds 16197   gcd cgcd 16435  โ„™cprime 16608   /L clgs 26797
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188  ax-addf 11189  ax-mulf 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-tp 4634  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-iin 5001  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7670  df-ofr 7671  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-supp 8147  df-tpos 8211  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-oadd 8470  df-er 8703  df-ec 8705  df-qs 8709  df-map 8822  df-pm 8823  df-ixp 8892  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9362  df-sup 9437  df-inf 9438  df-oi 9505  df-dju 9896  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-4 12277  df-5 12278  df-6 12279  df-7 12280  df-8 12281  df-9 12282  df-n0 12473  df-xnn0 12545  df-z 12559  df-dec 12678  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-dvds 16198  df-gcd 16436  df-prm 16609  df-phi 16699  df-pc 16770  df-struct 17080  df-sets 17097  df-slot 17115  df-ndx 17127  df-base 17145  df-ress 17174  df-plusg 17210  df-mulr 17211  df-starv 17212  df-sca 17213  df-vsca 17214  df-ip 17215  df-tset 17216  df-ple 17217  df-ds 17219  df-unif 17220  df-hom 17221  df-cco 17222  df-0g 17387  df-gsum 17388  df-prds 17393  df-pws 17395  df-imas 17454  df-qus 17455  df-mre 17530  df-mrc 17531  df-acs 17533  df-mgm 18561  df-sgrp 18610  df-mnd 18626  df-mhm 18671  df-submnd 18672  df-grp 18822  df-minusg 18823  df-sbg 18824  df-mulg 18951  df-subg 19003  df-nsg 19004  df-eqg 19005  df-ghm 19090  df-cntz 19181  df-cmn 19650  df-abl 19651  df-mgp 19988  df-ur 20005  df-srg 20010  df-ring 20058  df-cring 20059  df-oppr 20150  df-dvdsr 20171  df-unit 20172  df-invr 20202  df-dvr 20215  df-rnghom 20251  df-nzr 20292  df-subrg 20317  df-drng 20359  df-field 20360  df-lmod 20473  df-lss 20543  df-lsp 20583  df-sra 20785  df-rgmod 20786  df-lidl 20787  df-rsp 20788  df-2idl 20857  df-rlreg 20899  df-domn 20900  df-idom 20901  df-cnfld 20945  df-zring 21018  df-zrh 21053  df-zn 21056  df-assa 21408  df-asp 21409  df-ascl 21410  df-psr 21462  df-mvr 21463  df-mpl 21464  df-opsr 21466  df-evls 21635  df-evl 21636  df-psr1 21704  df-vr1 21705  df-ply1 21706  df-coe1 21707  df-evl1 21835  df-mdeg 25570  df-deg1 25571  df-mon1 25648  df-uc1p 25649  df-q1p 25650  df-r1p 25651  df-lgs 26798
This theorem is referenced by:  2sqb  26935
  Copyright terms: Public domain W3C validator