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

Theorem 2sqblem 27280
Description: Lemma for 2sqb 27281. (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 494 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
3 nprmdvds1 16640 . . . . 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 16609 . . . . . 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 12589 . . . . 5 1 โˆˆ โ„ค
8 dvdsnegb 16214 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ 1 โ†” ๐‘ƒ โˆฅ -1))
96, 7, 8sylancl 585 . . . 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 494 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„ค)
13 2sqb.5 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค)
1412, 13zmulcld 12669 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
15 zsqcl 14091 . . . . . . . . 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 16218 . . . . . . . 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 583 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)))
1911simprd 495 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„ค)
2019, 13zmulcld 12669 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
21 zsqcl 14091 . . . . . . . . . . . 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 12602 . . . . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
26 zsqcl 14091 . . . . . . . . . . . 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 12666 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„ค)
2928zcnd 12664 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„‚)
3025, 29addcomd 11413 . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
32 ax-1cn 11164 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ โ„‚
3332a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
3422zcnd 12664 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
3531, 33, 34ppncand 11608 . . . . . . . 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 14091 . . . . . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
39 zsqcl 14091 . . . . . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4216zcnd 12664 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4338, 41, 42adddird 11236 . . . . . . . . 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 7416 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)) = (((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) ยท (๐ตโ†‘2)))
4612zcnd 12664 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚)
4713zcnd 12664 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
4846, 47sqmuld 14120 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘‹โ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
4919zcnd 12664 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„‚)
5049, 47sqmuld 14120 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘Œโ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
5148, 50oveq12d 7419 . . . . . . . . 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 2775 . . . . . . . 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 2768 . . . . . . 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 5166 . . . . . 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 16218 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด))
576, 55, 56syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ƒ ยท ๐ด))
586, 55zmulcld 12669 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„ค)
59 dvdsnegb 16214 . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . 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 12664 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
63 negsubdi2 11516 . . . . . . . . . . . 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 586 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
6558zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
6619zred 12663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„)
67 absresq 15246 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14087 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„)
70 prmnn 16608 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
712, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
7271nnred 12224 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
7372resqcld 14087 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘2) โˆˆ โ„)
74 zsqcl2 14100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12516 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)))
7877, 44breqtrrd 5166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ๐‘ƒ)
796zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
8079exp1d 14103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) = ๐‘ƒ)
817a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
82 2z 12591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 โˆˆ โ„ค
8382a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
84 prmuz2 16630 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12901 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
88 1lt2 12380 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 < 2
8988a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
90 ltexp2a 14128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1375 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) < (๐‘ƒโ†‘2))
9280, 91eqbrtrrd 5162 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ < (๐‘ƒโ†‘2))
9369, 72, 73, 78, 92lelttrd 11369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9468, 93eqbrtrd 5160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9549abscld 15380 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„)
9649absge0d 15388 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ))
9771nnnn0d 12529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
9897nn0ge0d 12532 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ƒ)
9995, 72, 96, 98lt2sqd 14216 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
10295, 101ltnled 11358 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16636 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) = 0 โ†” ๐‘Œ = 0))
10744, 2eqeltrrd 2826 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) โˆˆ โ„™)
108 sq0i 14154 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘Œ = 0 โ†’ (๐‘Œโ†‘2) = 0)
109108oveq2d 7417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘Œ = 0 โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) = ((๐‘‹โ†‘2) + 0))
110109eleq1d 2810 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11411 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + 0) = (๐‘‹โ†‘2))
113112eleq1d 2810 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15256 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12471 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 861 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16250 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16216 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . . . . 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 16645 . . . . . . . . . . . . . . . 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 583 . . . . . . . . . . . . . . 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 2766 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ 1 = ((๐‘ƒ ยท ๐ด) + (๐‘Œ ยท ๐ต)))
13465, 62, 133mvrraddd 11623 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = (๐‘ƒ ยท ๐ด))
135134negeqd 11451 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13664, 135eqtr3d 2766 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13761, 136breqtrrd 5166 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
13820peano2zd 12666 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) โˆˆ โ„ค)
139 peano2zm 12602 . . . . . . . . . . 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 16238 . . . . . . . . . 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 1368 . . . . . . . . 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 14156 . . . . . . . . . 10 (1โ†‘2) = 1
145144oveq2i 7412 . . . . . . . . 9 (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1)
146 subsq 14171 . . . . . . . . . 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 585 . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . 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 5166 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1))
150 dvdsadd2b 16246 . . . . . . 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 1371 . . . . . 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 11506 . . . . . 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 585 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1))
155152, 154breqtrrd 5166 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
156 oveq1 7408 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ (๐‘ฅโ†‘2) = ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2))
157156oveq1d 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
158157breq2d 5150 . . . . 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 3604 . . . 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 583 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1))
161 neg1z 12595 . . . 4 -1 โˆˆ โ„ค
162 eldifsn 4782 . . . . 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 27200 . . . 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 586 . . 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 710 . 2 (๐œ‘ โ†’ (-1 /L ๐‘ƒ) = 1)
167 m1lgs 27237 . . 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 395   โˆจ wo 844   = wceq 1533   โˆˆ wcel 2098   โ‰  wne 2932  โˆƒwrex 3062   โˆ– cdif 3937  {csn 4620   class class class wbr 5138  โ€˜cfv 6533  (class class class)co 7401  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   ยท cmul 11111   < clt 11245   โ‰ค cle 11246   โˆ’ cmin 11441  -cneg 11442  โ„•cn 12209  2c2 12264  4c4 12266  โ„•0cn0 12469  โ„คcz 12555  โ„คโ‰ฅcuz 12819   mod cmo 13831  โ†‘cexp 14024  abscabs 15178   โˆฅ cdvds 16194   gcd cgcd 16432  โ„™cprime 16605   /L clgs 27143
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185  ax-mulf 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-iin 4990  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-of 7663  df-ofr 7664  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8141  df-tpos 8206  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-2o 8462  df-oadd 8465  df-er 8699  df-ec 8701  df-qs 8705  df-map 8818  df-pm 8819  df-ixp 8888  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-fsupp 9358  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-q 12930  df-rp 12972  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-dvds 16195  df-gcd 16433  df-prm 16606  df-phi 16698  df-pc 16769  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17144  df-ress 17173  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-0g 17386  df-gsum 17387  df-prds 17392  df-pws 17394  df-imas 17453  df-qus 17454  df-mre 17529  df-mrc 17530  df-acs 17532  df-mgm 18563  df-sgrp 18642  df-mnd 18658  df-mhm 18703  df-submnd 18704  df-grp 18856  df-minusg 18857  df-sbg 18858  df-mulg 18986  df-subg 19040  df-nsg 19041  df-eqg 19042  df-ghm 19129  df-cntz 19223  df-cmn 19692  df-abl 19693  df-mgp 20030  df-rng 20048  df-ur 20077  df-srg 20082  df-ring 20130  df-cring 20131  df-oppr 20226  df-dvdsr 20249  df-unit 20250  df-invr 20280  df-dvr 20293  df-rhm 20364  df-nzr 20405  df-subrng 20436  df-subrg 20461  df-drng 20579  df-field 20580  df-lmod 20698  df-lss 20769  df-lsp 20809  df-sra 21011  df-rgmod 21012  df-lidl 21057  df-rsp 21058  df-2idl 21097  df-rlreg 21183  df-domn 21184  df-idom 21185  df-cnfld 21229  df-zring 21302  df-zrh 21358  df-zn 21361  df-assa 21716  df-asp 21717  df-ascl 21718  df-psr 21771  df-mvr 21772  df-mpl 21773  df-opsr 21775  df-evls 21945  df-evl 21946  df-psr1 22022  df-vr1 22023  df-ply1 22024  df-coe1 22025  df-evl1 22157  df-mdeg 25910  df-deg1 25911  df-mon1 25988  df-uc1p 25989  df-q1p 25990  df-r1p 25991  df-lgs 27144
This theorem is referenced by:  2sqb  27281
  Copyright terms: Public domain W3C validator