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Theorem aks6d1c4 42081
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 6935 . . 3 (𝜑 → (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ∈ V)
2 aks6d1c4.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
32nnnn0d 12613 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ ℕ0)
4 eqid 2740 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ/nℤ‘𝑅) = (ℤ/nℤ‘𝑅)
54zncrng 21586 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℕ0 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
63, 5syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
7 crngring 20272 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring)
8 aks6d1c4.7 . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (ℤRHom‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
98zrhrhm 21545 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom (ℤ/nℤ‘𝑅)))
10 zringbas 21487 . . . . . . . . . . 11 ℤ = (Base‘ℤring)
11 eqid 2740 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1210, 11rhmf 20511 . . . . . . . . . 10 (𝐿 ∈ (ℤring RingHom (ℤ/nℤ‘𝑅)) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
136, 7, 9, 124syl 19 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐿:ℤ⟶(Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
1413ffund 6751 . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐿)
1514adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → Fun 𝐿)
16 simpr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → 𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))))
17 fvelima 6987 . . . . . . 7 ((Fun 𝐿𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎)
1815, 16, 17syl2anc 583 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎)
19 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → (𝐿𝑐) = 𝑎)
2019eqcomd 2746 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 = (𝐿𝑐))
21 simpll 766 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝜑)
22 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))
2321, 22jca 511 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))))
24 ovexd 7483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑘 ∈ V
27 vex 3492 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑙 ∈ V
2826, 27op1std 8040 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (1st𝑚) = 𝑘)
2928oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃𝑘))
3026, 27op2ndd 8041 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (2nd𝑚) = 𝑙)
3130oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))
3229, 31oveq12d 7466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) = ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3332mpompt 7564 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3433eqcomi 2749 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))) = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3525, 34eqtri 2768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝐸 = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3624, 35fmptd 7148 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐸:(ℕ0 × ℕ0)⟶V)
3736ffund 6751 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → Fun 𝐸)
3837adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → Fun 𝐸)
39 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))
40 fvelima 6987 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun 𝐸𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐)
4138, 39, 40syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐)
42 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝐸𝑒) = 𝑐)
4342eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → 𝑐 = (𝐸𝑒))
4443oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝑐 gcd 𝑅) = ((𝐸𝑒) gcd 𝑅))
45 simplll 774 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝜑)
46 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0))
4745, 46jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → 𝑚 = 𝑒)
5049fveq2d 6924 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (1st𝑚) = (1st𝑒))
5150oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃↑(1st𝑒)))
5249fveq2d 6924 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (2nd𝑚) = (2nd𝑒))
5352oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))
5451, 53oveq12d 7466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) = ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))))
55 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0))
56 ovexd 7483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ V)
5748, 54, 55, 56fvmptd 7036 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) = ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))))
58 aks6d1c4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
59 prmnn 16721 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
6058, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
6160nnzd 12666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
6261adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℤ)
63 xp1st 8062 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6463adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6562, 64zexpcld 14138 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑃↑(1st𝑒)) ∈ ℤ)
66 aks6d1c4.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃𝑁)
6760nnne0d 12343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ≠ 0)
68 aks6d1c4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6968nnzd 12666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
70 dvdsval2 16305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑃𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ))
7161, 67, 69, 70syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → (𝑃𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ))
7266, 71mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ)
7372adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ)
74 xp2nd 8063 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7574adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7673, 75zexpcld 14138 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) ∈ ℤ)
7765, 76zmulcld 12753 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ ℤ)
7857, 77eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) ∈ ℤ)
7957oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅))
802nnzd 12666 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
8180adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑅 ∈ ℤ)
8277, 81gcdcomd 16560 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))))
8380, 61, 693jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
84 aks6d1c4.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1)
8569, 80jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ))
86 gcdcom 16559 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ) → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
88 eqeq1 2744 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁) → ((𝑁 gcd 𝑅) = 1 ↔ (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
8987, 88syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → ((𝑁 gcd 𝑅) = 1 ↔ (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
9089pm5.74i 271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = 1) ↔ (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑁) = 1))
9184, 90mpbi 230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑁) = 1)
9291, 66jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑃𝑁))
93 rpdvds 16707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑃𝑁)) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9483, 92, 93syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9594adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9695adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
972ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
9860ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℕ)
99 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) ∈ ℕ)
100 rprpwr 16606 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑃 ∈ ℕ ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd 𝑃) = 1 → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1))
10197, 98, 99, 100syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd 𝑃) = 1 → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1))
10296, 101mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
10364anim1i 614 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ≠ 0) → ((1st𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (1st𝑒) ≠ 0))
104 elnnne0 12567 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((1st𝑒) ∈ ℕ ↔ ((1st𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (1st𝑒) ≠ 0))
105103, 104sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ≠ 0) → (1st𝑒) ∈ ℕ)
106105ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((1st𝑒) ≠ 0 → (1st𝑒) ∈ ℕ))
107106necon1bd 2964 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (1st𝑒) ∈ ℕ → (1st𝑒) = 0))
108107imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) = 0)
109108oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑(1st𝑒)) = (𝑃↑0))
110109oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = (𝑅 gcd (𝑃↑0)))
11162zcnd 12748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℂ)
112111adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℂ)
113112exp0d 14190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑0) = 1)
114113oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑0)) = (𝑅 gcd 1))
11581adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℤ)
116 gcd1 16574 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑅 ∈ ℤ → (𝑅 gcd 1) = 1)
117115, 116syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 1) = 1)
118114, 117eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑0)) = 1)
119110, 118eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
120102, 119pm2.61dan 812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
12180, 72, 693jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
12268nnred 12308 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
123122recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
12460nnred 12308 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑃 ∈ ℝ)
125124recnd 11318 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
12668nngt0d 12342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑁)
127126gt0ne0d 11854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ≠ 0)
128123, 125, 127, 67ddcand 12090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) = 𝑃)
129128, 61eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ)
13060nngt0d 12342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑃)
131122, 124, 126, 130divgt0d 12230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → 0 < (𝑁 / 𝑃))
132131gt0ne0d 11854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ≠ 0)
133 dvdsval2 16305 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ))
13472, 132, 69, 133syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → ((𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ))
135129, 134mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁)
13691, 135jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁))
137 rpdvds 16707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁)) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
138121, 136, 137syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
139138adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
140139adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
1412ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
14272, 131jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑁 / 𝑃)))
143 elnnz 12649 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ ↔ ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑁 / 𝑃)))
144142, 143sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
145144adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
146145adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ)
147 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (2nd𝑒) ∈ ℕ)
148 rprpwr 16606 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1 → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
149141, 146, 147, 148syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1 → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
150140, 149mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
15175anim1i 614 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ≠ 0) → ((2nd𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (2nd𝑒) ≠ 0))
152 elnnne0 12567 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((2nd𝑒) ∈ ℕ ↔ ((2nd𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (2nd𝑒) ≠ 0))
153151, 152sylibr 234 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ≠ 0) → (2nd𝑒) ∈ ℕ)
154153ex 412 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((2nd𝑒) ≠ 0 → (2nd𝑒) ∈ ℕ))
155154necon1bd 2964 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ → (2nd𝑒) = 0))
156155imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (2nd𝑒) = 0)
157156oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) = ((𝑁 / 𝑃)↑0))
158157oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑0)))
159123adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑁 ∈ ℂ)
160159adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℂ)
161111adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℂ)
16267ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ≠ 0)
163160, 161, 162divcld 12070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℂ)
164163exp0d 14190 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑0) = 1)
165164oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑0)) = (𝑅 gcd 1))
166158, 165eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = (𝑅 gcd 1))
16781adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℤ)
168167, 116syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 1) = 1)
169166, 168eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
170150, 169pm2.61dan 812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
171120, 170jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1 ∧ (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
172 rpmul 16706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))) = 1)
17582, 174eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = 1)
17679, 175eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1)
17778, 176jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
17847, 177syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
179178adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝐸𝑒) ∈ ℤ ∧ ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1))
180179simprd 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = 1)
18144, 180eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝑐 gcd 𝑅) = 1)
182179simpld 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝐸𝑒) ∈ ℤ)
18343, 182eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → 𝑐 ∈ ℤ)
184181, 183jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
185 nfv 1913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑒(𝐸𝑑) = 𝑐
186 nfv 1913 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑑(𝐸𝑒) = 𝑐
187 fveqeq2 6929 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑑 = 𝑒 → ((𝐸𝑑) = 𝑐 ↔ (𝐸𝑒) = 𝑐))
188185, 186, 187cbvrexw 3313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐 ↔ ∃𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑒) = 𝑐)
189188biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐 → ∃𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑒) = 𝑐)
190189adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) → ∃𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑒) = 𝑐)
191184, 190r19.29a 3168 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
192191ex 412 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐 → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ)))
19341, 192mpd 15 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ((𝑐 gcd 𝑅) = 1 ∧ 𝑐 ∈ ℤ))
194193simpld 494 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝑐 gcd 𝑅) = 1)
1953adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑅 ∈ ℕ0)
196193simprd 495 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑐 ∈ ℤ)
197 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1984, 197, 8znunit 21605 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℕ0𝑐 ∈ ℤ) → ((𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ↔ (𝑐 gcd 𝑅) = 1))
199195, 196, 198syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ((𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ↔ (𝑐 gcd 𝑅) = 1))
200194, 199mpbird 257 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
20123, 200syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
202201adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → (𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
20320, 202eqeltrd 2844 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
204 nfv 1913 . . . . . . . . . . . 12 𝑐(𝐿𝑏) = 𝑎
205 nfv 1913 . . . . . . . . . . . 12 𝑏(𝐿𝑐) = 𝑎
206 fveqeq2 6929 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑐 → ((𝐿𝑏) = 𝑎 ↔ (𝐿𝑐) = 𝑎))
207204, 205, 206cbvrexw 3313 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎 ↔ ∃𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑐) = 𝑎)
208207biimpi 216 . . . . . . . . . 10 (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎 → ∃𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑐) = 𝑎)
209208adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) → ∃𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑐) = 𝑎)
210203, 209r19.29a 3168 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
211210ex 412 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
212211adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → (∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
21318, 212mpd 15 . . . . 5 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
214213ex 412 . . . 4 (𝜑 → (𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
215214ssrdv 4014 . . 3 (𝜑 → (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ⊆ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
216 hashss 14458 . . 3 (((Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ∈ V ∧ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ⊆ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
2171, 215, 216syl2anc 583 . 2 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
2184, 197znunithash 21606 . . 3 (𝑅 ∈ ℕ → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
2192, 218syl 17 . 2 (𝜑 → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
220217, 219breqtrd 5192 1 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (ϕ‘𝑅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wne 2946  wrex 3076  Vcvv 3488  wss 3976  cop 4654   class class class wbr 5166  cmpt 5249   × cxp 5698  cima 5703  Fun wfun 6567  wf 6569  cfv 6573  (class class class)co 7448  cmpo 7450  1st c1st 8028  2nd c2nd 8029  cc 11182  0cc0 11184  1c1 11185   · cmul 11189   < clt 11324  cle 11325   / cdiv 11947  cn 12293  0cn0 12553  cz 12639  cexp 14112  chash 14379  cdvds 16302   gcd cgcd 16540  cprime 16718  ϕcphi 16811  Basecbs 17258  Ringcrg 20260  CRingccrg 20261  Unitcui 20381   RingHom crh 20495  ringczring 21480  ℤRHomczrh 21533  ℤ/nczn 21536
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262  ax-addf 11263  ax-mulf 11264
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-tp 4653  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-tpos 8267  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-oadd 8526  df-er 8763  df-ec 8765  df-qs 8769  df-map 8886  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-sup 9511  df-inf 9512  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-3 12357  df-4 12358  df-5 12359  df-6 12360  df-7 12361  df-8 12362  df-9 12363  df-n0 12554  df-xnn0 12626  df-z 12640  df-dec 12759  df-uz 12904  df-rp 13058  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-exp 14113  df-hash 14380  df-cj 15148  df-re 15149  df-im 15150  df-sqrt 15284  df-abs 15285  df-dvds 16303  df-gcd 16541  df-prm 16719  df-phi 16813  df-struct 17194  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-mulr 17325  df-starv 17326  df-sca 17327  df-vsca 17328  df-ip 17329  df-tset 17330  df-ple 17331  df-ds 17333  df-unif 17334  df-0g 17501  df-imas 17568  df-qus 17569  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-mhm 18818  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-sbg 18978  df-mulg 19108  df-subg 19163  df-nsg 19164  df-eqg 19165  df-ghm 19253  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20162  df-rng 20180  df-ur 20209  df-ring 20262  df-cring 20263  df-oppr 20360  df-dvdsr 20383  df-unit 20384  df-rhm 20498  df-subrng 20572  df-subrg 20597  df-lmod 20882  df-lss 20953  df-lsp 20993  df-sra 21195  df-rgmod 21196  df-lidl 21241  df-rsp 21242  df-2idl 21283  df-cnfld 21388  df-zring 21481  df-zrh 21537  df-zn 21540
This theorem is referenced by:  aks6d1c7lem1  42137
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