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

Theorem 2sqblem 27357
Description: Lemma for 2sqb 27358. (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 16670 . . . . 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 16639 . . . . . 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 12616 . . . . 5 1 โˆˆ โ„ค
8 dvdsnegb 16244 . . . . 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 12696 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
15 zsqcl 14119 . . . . . . . . 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 16248 . . . . . . . 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 12696 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„ค)
21 zsqcl 14119 . . . . . . . . . . . 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 12629 . . . . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
26 zsqcl 14119 . . . . . . . . . . . 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 12693 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„ค)
2928zcnd 12691 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) + 1) โˆˆ โ„‚)
3025, 29addcomd 11440 . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
32 ax-1cn 11190 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ โ„‚
3332a1i 11 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
3422zcnd 12691 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
3531, 33, 34ppncand 11635 . . . . . . . 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 14119 . . . . . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘‹โ†‘2) โˆˆ โ„‚)
39 zsqcl 14119 . . . . . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4216zcnd 12691 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ (๐ตโ†‘2) โˆˆ โ„‚)
4338, 41, 42adddird 11263 . . . . . . . . 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 7429 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท (๐ตโ†‘2)) = (((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) ยท (๐ตโ†‘2)))
4612zcnd 12691 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ โ„‚)
4713zcnd 12691 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
4846, 47sqmuld 14148 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘‹โ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
4919zcnd 12691 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„‚)
5049, 47sqmuld 14148 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) = ((๐‘Œโ†‘2) ยท (๐ตโ†‘2)))
5148, 50oveq12d 7432 . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . 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 2771 . . . . . . 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 5170 . . . . . 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 16248 . . . . . . . . . . . 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 12696 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„ค)
59 dvdsnegb 16244 . . . . . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œ ยท ๐ต) โˆˆ โ„‚)
63 negsubdi2 11543 . . . . . . . . . . . 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 12691 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒ ยท ๐ด) โˆˆ โ„‚)
6619zred 12690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘Œ โˆˆ โ„)
67 absresq 15275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โˆˆ โ„)
70 prmnn 16638 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
712, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
7271nnred 12251 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
7372resqcld 14115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘2) โˆˆ โ„)
74 zsqcl2 14128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) โ‰ค ๐‘ƒ)
796zcnd 12691 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
8079exp1d 14131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) = ๐‘ƒ)
817a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
82 2z 12618 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 โˆˆ โ„ค
8382a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
84 prmuz2 16660 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12928 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < ๐‘ƒ)
88 1lt2 12407 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 < 2
8988a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ 1 < 2)
90 ltexp2a 14156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (๐œ‘ โ†’ (๐‘ƒโ†‘1) < (๐‘ƒโ†‘2))
9280, 91eqbrtrrd 5166 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ < (๐‘ƒโ†‘2))
9369, 72, 73, 78, 92lelttrd 11396 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (๐‘Œโ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9468, 93eqbrtrd 5164 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ)โ†‘2) < (๐‘ƒโ†‘2))
9549abscld 15409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ (absโ€˜๐‘Œ) โˆˆ โ„)
9649absge0d 15417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค (absโ€˜๐‘Œ))
9771nnnn0d 12556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0)
9897nn0ge0d 12559 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ๐‘ƒ)
9995, 72, 96, 98lt2sqd 14244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
10295, 101ltnled 11385 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (๐œ‘ โ†’ ((absโ€˜๐‘Œ) = 0 โ†” ๐‘Œ = 0))
10744, 2eqeltrrd 2829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) โˆˆ โ„™)
108 sq0i 14182 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (๐‘Œ = 0 โ†’ (๐‘Œโ†‘2) = 0)
109108oveq2d 7430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (๐‘Œ = 0 โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + (๐‘Œโ†‘2)) = ((๐‘‹โ†‘2) + 0))
110109eleq1d 2813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 11438 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘‹โ†‘2) + 0) = (๐‘‹โ†‘2))
113112eleq1d 2813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16280 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16246 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16675 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (๐œ‘ โ†’ 1 = ((๐‘ƒ ยท ๐ด) + (๐‘Œ ยท ๐ต)))
13465, 62, 133mvrraddd 11650 . . . . . . . . . . . 12 (๐œ‘ โ†’ (1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = (๐‘ƒ ยท ๐ด))
135134negeqd 11478 . . . . . . . . . . 11 (๐œ‘ โ†’ -(1 โˆ’ (๐‘Œ ยท ๐ต)) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13664, 135eqtr3d 2769 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1) = -(๐‘ƒ ยท ๐ด))
13761, 136breqtrrd 5170 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘Œ ยท ๐ต) โˆ’ 1))
13820peano2zd 12693 . . . . . . . . . 10 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘Œ ยท ๐ต) + 1) โˆˆ โ„ค)
139 peano2zm 12629 . . . . . . . . . . 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 16268 . . . . . . . . . 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 1369 . . . . . . . . 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 14184 . . . . . . . . . 10 (1โ†‘2) = 1
145144oveq2i 7425 . . . . . . . . 9 (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1)
146 subsq 14199 . . . . . . . . . 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 2781 . . . . . . . 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 5170 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘Œ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ 1))
150 dvdsadd2b 16276 . . . . . . 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 1372 . . . . . 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 11533 . . . . . 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 5170 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
156 oveq1 7421 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ (๐‘ฅโ†‘2) = ((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2))
157156oveq1d 7429 . . . . . 6 (๐‘ฅ = (๐‘‹ ยท ๐ต) โ†’ ((๐‘ฅโ†‘2) โˆ’ -1) = (((๐‘‹ ยท ๐ต)โ†‘2) โˆ’ -1))
158157breq2d 5154 . . . . 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 3607 . . . 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 12622 . . . 4 -1 โˆˆ โ„ค
162 eldifsn 4786 . . . . 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 27277 . . . 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 712 . 2 (๐œ‘ โ†’ (-1 /L ๐‘ƒ) = 1)
167 m1lgs 27314 . . 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 846   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099   โ‰  wne 2935  โˆƒwrex 3065   โˆ– cdif 3941  {csn 4624   class class class wbr 5142  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  โ„‚cc 11130  โ„cr 11131  0cc0 11132  1c1 11133   + caddc 11135   ยท cmul 11137   < clt 11272   โ‰ค cle 11273   โˆ’ cmin 11468  -cneg 11469  โ„•cn 12236  2c2 12291  4c4 12293  โ„•0cn0 12496  โ„คcz 12582  โ„คโ‰ฅcuz 12846   mod cmo 13860  โ†‘cexp 14052  abscabs 15207   โˆฅ cdvds 16224   gcd cgcd 16462  โ„™cprime 16635   /L clgs 27220
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11188  ax-resscn 11189  ax-1cn 11190  ax-icn 11191  ax-addcl 11192  ax-addrcl 11193  ax-mulcl 11194  ax-mulrcl 11195  ax-mulcom 11196  ax-addass 11197  ax-mulass 11198  ax-distr 11199  ax-i2m1 11200  ax-1ne0 11201  ax-1rid 11202  ax-rnegex 11203  ax-rrecex 11204  ax-cnre 11205  ax-pre-lttri 11206  ax-pre-lttrn 11207  ax-pre-ltadd 11208  ax-pre-mulgt0 11209  ax-pre-sup 11210  ax-addf 11211  ax-mulf 11212
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-tp 4629  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-iin 4994  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-of 7679  df-ofr 7680  df-om 7865  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-tpos 8225  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-1o 8480  df-2o 8481  df-oadd 8484  df-er 8718  df-ec 8720  df-qs 8724  df-map 8840  df-pm 8841  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9380  df-sup 9459  df-inf 9460  df-oi 9527  df-dju 9918  df-card 9956  df-pnf 11274  df-mnf 11275  df-xr 11276  df-ltxr 11277  df-le 11278  df-sub 11470  df-neg 11471  df-div 11896  df-nn 12237  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12497  df-xnn0 12569  df-z 12583  df-dec 12702  df-uz 12847  df-q 12957  df-rp 13001  df-fz 13511  df-fzo 13654  df-fl 13783  df-mod 13861  df-seq 13993  df-exp 14053  df-hash 14316  df-cj 15072  df-re 15073  df-im 15074  df-sqrt 15208  df-abs 15209  df-dvds 16225  df-gcd 16463  df-prm 16636  df-phi 16728  df-pc 16799  df-struct 17109  df-sets 17126  df-slot 17144  df-ndx 17156  df-base 17174  df-ress 17203  df-plusg 17239  df-mulr 17240  df-starv 17241  df-sca 17242  df-vsca 17243  df-ip 17244  df-tset 17245  df-ple 17246  df-ds 17248  df-unif 17249  df-hom 17250  df-cco 17251  df-0g 17416  df-gsum 17417  df-prds 17422  df-pws 17424  df-imas 17483  df-qus 17484  df-mre 17559  df-mrc 17560  df-acs 17562  df-mgm 18593  df-sgrp 18672  df-mnd 18688  df-mhm 18733  df-submnd 18734  df-grp 18886  df-minusg 18887  df-sbg 18888  df-mulg 19017  df-subg 19071  df-nsg 19072  df-eqg 19073  df-ghm 19161  df-cntz 19261  df-cmn 19730  df-abl 19731  df-mgp 20068  df-rng 20086  df-ur 20115  df-srg 20120  df-ring 20168  df-cring 20169  df-oppr 20266  df-dvdsr 20289  df-unit 20290  df-invr 20320  df-dvr 20333  df-rhm 20404  df-nzr 20445  df-subrng 20476  df-subrg 20501  df-drng 20619  df-field 20620  df-lmod 20738  df-lss 20809  df-lsp 20849  df-sra 21051  df-rgmod 21052  df-lidl 21097  df-rsp 21098  df-2idl 21137  df-rlreg 21223  df-domn 21224  df-idom 21225  df-cnfld 21273  df-zring 21366  df-zrh 21422  df-zn 21425  df-assa 21780  df-asp 21781  df-ascl 21782  df-psr 21835  df-mvr 21836  df-mpl 21837  df-opsr 21839  df-evls 22011  df-evl 22012  df-psr1 22092  df-vr1 22093  df-ply1 22094  df-coe1 22095  df-evl1 22228  df-mdeg 25981  df-deg1 25982  df-mon1 26059  df-uc1p 26060  df-q1p 26061  df-r1p 26062  df-lgs 27221
This theorem is referenced by:  2sqb  27358
  Copyright terms: Public domain W3C validator