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Theorem aks6d1c4 42949
Description: Claim 4 of Theorem 6.1 of the AKS inequality lemma. https://www3.nd.edu/%7eandyp/notes/AKS.pdf (Contributed by metakunt, 12-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
aks6d1c4.1 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
aks6d1c4.2 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
aks6d1c4.3 (𝜑𝑃𝑁)
aks6d1c4.4 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
aks6d1c4.5 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
aks6d1c4.6 𝐸 = (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
aks6d1c4.7 𝐿 = (ℤRHom‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
Assertion
Ref Expression
aks6d1c4 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (ϕ‘𝑅))
Distinct variable groups:   𝑘,𝑁,𝑙   𝑃,𝑘,𝑙
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘, 𝑙)   𝑅(𝑘, 𝑙)   𝐸(𝑘, 𝑙)   𝐿(𝑘, 𝑙)

Proof of Theorem aks6d1c4
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 𝑑 𝑒 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvexd 6900 . . 3 (𝜑 → (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ∈ V)
2 aks6d1c4.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
32nnnn0d 12580 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ ℕ0)
4 eqid 2765 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ/nℤ‘𝑅) = (ℤ/nℤ‘𝑅)
54zncrng 21744 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℕ0 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
63, 5syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
7 crngring 20371 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring)
8 aks6d1c4.7 . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (ℤRHom‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
98zrhrhm 21711 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom (ℤ/nℤ‘𝑅)))
10 zringbas 21653 . . . . . . . . . . 11 ℤ = (Base‘ℤring)
11 eqid 2765 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1210, 11rhmf 20613 . . . . . . . . . 10 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom (ℤ/nℤ‘𝑅)) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
136, 7, 9, 124syl 20 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐿:ℤ⟶(Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
1413ffund 6714 . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐿)
1514adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → Fun 𝐿)
16 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → 𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))))
17 fvelima 6950 . . . . . . 7 ((Fun 𝐿𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎)
1815, 16, 17syl2anc 596 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎)
19 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → (𝐿𝑐) = 𝑎)
2019eqcomd 2771 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 = (𝐿𝑐))
21 simpll 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝜑)
22 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))
2321, 22jca 521 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))))
24 ovexd 7454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) ∈ V)
25 aks6d1c4.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐸 = (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
26 vex 3461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑘 ∈ V
27 vex 3461 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑙 ∈ V
2826, 27op1std 8002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (1st𝑚) = 𝑘)
2928oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃𝑘))
3026, 27op2ndd 8003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (2nd𝑚) = 𝑙)
3130oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))
3229, 31oveq12d 7437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) = ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3332mpompt 7533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3433eqcomi 2774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))) = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3525, 34eqtri 2788 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝐸 = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3624, 35fmptd 7113 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐸:(ℕ0 × ℕ0)⟶V)
3736ffund 6714 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → Fun 𝐸)
3837adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → Fun 𝐸)
39 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))
40 fvelima 6950 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun 𝐸𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐)
4138, 39, 40syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐)
42 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝐸𝑒) = 𝑐)
4342eqcomd 2771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → 𝑐 = (𝐸𝑒))
4443oveq1d 7434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝑐 gcd 𝑅) = ((𝐸𝑒) gcd 𝑅))
45 simplll 787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝜑)
46 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0))
4745, 46jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)))
4835a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝐸 = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)))))
49 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → 𝑚 = 𝑒)
5049fveq2d 6889 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (1st𝑚) = (1st𝑒))
5150oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃↑(1st𝑒)))
5249fveq2d 6889 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (2nd𝑚) = (2nd𝑒))
5352oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))
5451, 53oveq12d 7437 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) = ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))))
55 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0))
56 ovexd 7454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ V)
5748, 54, 55, 56fvmptd 7001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) = ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))))
58 aks6d1c4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
59 prmnn 16754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
6058, 59syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
6160nnzd 12632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
6261adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℤ)
63 xp1st 8024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6463adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6562, 64zexpcld 14141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑃↑(1st𝑒)) ∈ ℤ)
66 aks6d1c4.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃𝑁)
6760nnne0d 12301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ≠ 0)
68 aks6d1c4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6968nnzd 12632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
70 dvdsval2 16335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑃𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ))
7161, 67, 69, 70syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝑃𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ))
7266, 71mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ)
7372adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ)
74 xp2nd 8025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7574adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7673, 75zexpcld 14141 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) ∈ ℤ)
7765, 76zmulcld 12722 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ ℤ)
7857, 77eqeltrd 2865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) ∈ ℤ)
7957oveq1d 7434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅))
802nnzd 12632 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
8180adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑅 ∈ ℤ)
8277, 81gcdcomd 16594 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))))
8380, 61, 693jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
84 aks6d1c4.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
8569, 80jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ))
86 gcdcom 16593 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ) → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
8785, 86syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
88 eqeq1 2769 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁) → ((𝑁 gcd 𝑅) = 1 ↔ (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
8987, 88syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → ((𝑁 gcd 𝑅) = 1 ↔ (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
9089pm5.74i 274 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1) ↔ (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
9184, 90mpbi 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑁) = 1)
9291, 66jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑃𝑁))
93 rpdvds 16740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑃𝑁)) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9483, 92, 93syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9594adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9695adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
972ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
9860ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℕ)
99 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) ∈ ℕ)
100 rprpwr 16639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑃 ∈ ℕ ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd 𝑃) = 1 → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1))
10197, 98, 99, 100syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd 𝑃) = 1 → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1))
10296, 101mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
10364anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ≠ 0) → ((1st𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (1st𝑒) ≠ 0))
104 elnnne0 12533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((1st𝑒) ∈ ℕ ↔ ((1st𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (1st𝑒) ≠ 0))
105103, 104sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ≠ 0) → (1st𝑒) ∈ ℕ)
106105ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((1st𝑒) ≠ 0 → (1st𝑒) ∈ ℕ))
107106necon1bd 2978 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (1st𝑒) ∈ ℕ → (1st𝑒) = 0))
108107imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) = 0)
109108oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑(1st𝑒)) = (𝑃↑0))
110109oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = (𝑅 gcd (𝑃↑0)))
11162zcnd 12717 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℂ)
112111adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℂ)
113112exp0d 14194 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑0) = 1)
114113oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑0)) = (𝑅 gcd 1))
11581adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℤ)
116 gcd1 16608 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑅 ∈ ℤ → (𝑅 gcd 1) = 1)
117115, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 1) = 1)
118114, 117eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑0)) = 1)
119110, 118eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
120102, 119pm2.61dan 825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
12180, 72, 693jca 1146 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
12268nnred 12263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
123122recnd 11252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
12460nnred 12263 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑃 ∈ ℝ)
125124recnd 11252 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
12668nngt0d 12300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑁)
127126gt0ne0d 11793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ≠ 0)
128123, 125, 127, 67ddcand 12026 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) = 𝑃)
129128, 61eqeltrd 2865 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ)
13060nngt0d 12300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑃)
131122, 124, 126, 130divgt0d 12165 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → 0 < (𝑁 / 𝑃))
132131gt0ne0d 11793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ≠ 0)
133 dvdsval2 16335 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ))
13472, 132, 69, 133syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → ((𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ))
135129, 134mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁)
13691, 135jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁))
137 rpdvds 16740 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁)) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
138121, 136, 137syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
139138adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
140139adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
1412ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
14272, 131jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑁 / 𝑃)))
143 elnnz 12616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ ↔ ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑁 / 𝑃)))
144142, 143sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
145144adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
146145adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
147 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (2nd𝑒) ∈ ℕ)
148 rprpwr 16639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1 → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
149141, 146, 147, 148syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1 → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
150140, 149mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
15175anim1i 627 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ≠ 0) → ((2nd𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (2nd𝑒) ≠ 0))
152 elnnne0 12533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((2nd𝑒) ∈ ℕ ↔ ((2nd𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (2nd𝑒) ≠ 0))
153151, 152sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ≠ 0) → (2nd𝑒) ∈ ℕ)
154153ex 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((2nd𝑒) ≠ 0 → (2nd𝑒) ∈ ℕ))
155154necon1bd 2978 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ → (2nd𝑒) = 0))
156155imp 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (2nd𝑒) = 0)
157156oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) = ((𝑁 / 𝑃)↑0))
158157oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑0)))
159123adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑁 ∈ ℂ)
160159adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
161111adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℂ)
16267ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ≠ 0)
163160, 161, 162divcld 12006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℂ)
164163exp0d 14194 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑0) = 1)
165164oveq2d 7435 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑0)) = (𝑅 gcd 1))
166158, 165eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = (𝑅 gcd 1))
16781adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℤ)
168167, 116syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 1) = 1)
169166, 168eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
170150, 169pm2.61dan 825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
171120, 170jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1 ∧ (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
172 rpmul 16739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑃↑(1st𝑒)) ∈ ℤ ∧ ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) ∈ ℤ) → (((𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1 ∧ (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1) → (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))) = 1))
17381, 65, 76, 172syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1 ∧ (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1) → (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))) = 1))
174171, 173mpd 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))) = 1)
17582, 174eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = 1)
17679, 175eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1)
17778, 176jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
17847, 177syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
179178adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
180179simprd 501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1)
18144, 180eqtrd 2800 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝑐 gcd 𝑅) = 1)
182179simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝐸𝑒) ∈ ℤ)
18343, 182eqeltrd 2865 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → 𝑐 ∈ ℤ)
184181, 183jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
185 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑒(𝐸𝑑) = 𝑐
186 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑑(𝐸𝑒) = 𝑐
187 fveqeq2 6894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑑 = 𝑒 → ((𝐸𝑑) = 𝑐 ↔ (𝐸𝑒) = 𝑐))
188185, 186, 187cbvrexw 3310 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐 ↔ ∃𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑒) = 𝑐)
189188bilani 510 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) → ∃𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑒) = 𝑐)
190184, 189r19.29a 3175 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
191190ex 418 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐 → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ)))
19241, 191mpd 16 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
193192simpld 500 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝑐 gcd 𝑅) = 1)
1943adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑅 ∈ ℕ0)
195192simprd 501 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ ℤ)
196 eqid 2765 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1974, 196, 8znunit 21763 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℕ0𝑐 ∈ ℤ) → ((𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ↔ (𝑐 gcd 𝑅) = 1))
198194, 195, 197syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ((𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ↔ (𝑐 gcd 𝑅) = 1))
199193, 198mpbird 260 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
20023, 199syl 18 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
201200adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
20220, 201eqeltrd 2865 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
203 nfv 1947 . . . . . . . . . . 11 𝑐(𝐿𝑏) = 𝑎
204 nfv 1947 . . . . . . . . . . 11 𝑏(𝐿𝑐) = 𝑎
205 fveqeq2 6894 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = 𝑐 → ((𝐿𝑏) = 𝑎 ↔ (𝐿𝑐) = 𝑎))
206203, 204, 205cbvrexw 3310 . . . . . . . . . 10 (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎 ↔ ∃𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑐) = 𝑎)
207206bilani 510 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) → ∃𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑐) = 𝑎)
208202, 207r19.29a 3175 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
209208ex 418 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
210209adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
21118, 210mpd 16 . . . . 5 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
212211ex 418 . . . 4 (𝜑 → (𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
213212ssrdv 3944 . . 3 (𝜑 → (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ⊆ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
214 hashss 14463 . . 3 (((Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ∈ V ∧ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ⊆ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
2151, 213, 214syl2anc 596 . 2 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
2164, 196znunithash 21764 . . 3 (𝑅 ∈ ℕ → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
2172, 216syl 18 . 2 (𝜑 → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
218215, 217breqtrd 5139 1 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (ϕ‘𝑅))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wrex 3091  Vcvv 3457  wss 3906  cop 4597   class class class wbr 5111  cmpt 5194   × cxp 5661  cima 5666  Fun wfun 6534  wf 6536  cfv 6540  (class class class)co 7419  cmpo 7421  1st c1st 7990  2nd c2nd 7991  cc 11113  0cc0 11115  1c1 11116   · cmul 11120   < clt 11258  cle 11259   / cdiv 11886  cn 12248  0cn0 12519  cz 12606  cexp 14115  chash 14384  cdvds 16332   gcd cgcd 16574  cprime 16751  ϕcphi 16845  Basecbs 17291  Ringcrg 20359  CRingccrg 20360  Unitcui 20483   RingHom crh 20597  ringczring 21646  ℤRHomczrh 21699  ℤ/nczn 21702
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192  ax-pre-sup 11193  ax-addf 11194  ax-mulf 11195
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 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-tpos 8228  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-oadd 8463  df-er 8700  df-ec 8702  df-qs 8706  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-sup 9409  df-inf 9410  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-div 11887  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-4 12320  df-5 12321  df-6 12322  df-7 12323  df-8 12324  df-9 12325  df-n0 12520  df-xnn0 12593  df-z 12607  df-dec 12728  df-uz 12879  df-rp 13033  df-fz 13552  df-fzo 13700  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14056  df-exp 14116  df-hash 14385  df-cj 15174  df-re 15175  df-im 15176  df-sqrt 15310  df-abs 15311  df-dvds 16333  df-gcd 16575  df-prm 16752  df-phi 16847  df-struct 17229  df-sets 17246  df-slot 17264  df-ndx 17276  df-base 17292  df-ress 17313  df-plusg 17345  df-mulr 17346  df-starv 17347  df-sca 17348  df-vsca 17349  df-ip 17350  df-tset 17351  df-ple 17352  df-ds 17354  df-unif 17355  df-0g 17516  df-imas 17584  df-qus 17585  df-mgm 18720  df-sgrp 18809  df-mnd 18825  df-mhm 18878  df-grp 19047  df-minusg 19048  df-sbg 19049  df-mulg 19178  df-subg 19233  df-nsg 19234  df-eqg 19235  df-ghm 19328  df-cmn 19896  df-abl 19897  df-mgp 20261  df-rng 20275  df-ur 20308  df-ring 20361  df-cring 20362  df-oppr 20465  df-dvdsr 20485  df-unit 20486  df-rhm 20600  df-subrng 20695  df-subrg 20719  df-lmod 21033  df-lss 21103  df-lsp 21143  df-sra 21344  df-rgmod 21345  df-lidl 21382  df-rsp 21383  df-2idl 21439  df-cnfld 21573  df-zring 21647  df-zrh 21703  df-zn 21706
This theorem is used by:  aks6d1c7lem1  43005
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