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Theorem aks6d1c4 42580
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 6850 . . 3 (𝜑 → (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ∈ V)
2 aks6d1c4.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
32nnnn0d 12492 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ ℕ0)
4 eqid 2737 . . . . . . . . . . . 12 (ℤ/nℤ‘𝑅) = (ℤ/nℤ‘𝑅)
54zncrng 21537 . . . . . . . . . . 11 (𝑅 ∈ ℕ0 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
63, 5syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing)
7 crngring 20220 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ CRing → (ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring)
8 aks6d1c4.7 . . . . . . . . . . 11 𝐿 = (ℤRHom‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
98zrhrhm 21504 . . . . . . . . . 10 ((ℤ/nℤ‘𝑅) ∈ Ring → 𝐿 ∈ (ℤring RingHom (ℤ/nℤ‘𝑅)))
10 zringbas 21446 . . . . . . . . . . 11 ℤ = (Base‘ℤring)
11 eqid 2737 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Base‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1210, 11rhmf 20458 . . . . . . . . . 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 6667 . . . . . . . 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 6900 . . . . . . 7 ((Fun 𝐿𝑎 ∈ (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) → ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎)
1815, 16, 17syl2anc 585 . . . . . 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 2743 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 = (𝐿𝑐))
21 simpll 767 . . . . . . . . . . . . 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 7396 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑘 ∈ V
27 vex 3434 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 𝑙 ∈ V
2826, 27op1std 7946 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (1st𝑚) = 𝑘)
2928oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃𝑘))
3026, 27op2ndd 7947 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → (2nd𝑚) = 𝑙)
3130oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))
3229, 31oveq12d 7379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑚 = ⟨𝑘, 𝑙⟩ → ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))) = ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3332mpompt 7475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)))) = (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙)))
3433eqcomi 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 ∈ ℕ0, 𝑙 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑃𝑘) · ((𝑁 / 𝑃)↑𝑙))) = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3525, 34eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝐸 = (𝑚 ∈ (ℕ0 × ℕ0) ↦ ((𝑃↑(1st𝑚)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚))))
3624, 35fmptd 7061 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝐸:(ℕ0 × ℕ0)⟶V)
3736ffund 6667 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6900 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun 𝐸𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) → ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐)
4138, 39, 40syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . 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 2743 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → 𝑐 = (𝐸𝑒))
4443oveq1d 7376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ ∃𝑑 ∈ (ℕ0 × ℕ0)(𝐸𝑑) = 𝑐) ∧ 𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (𝐸𝑒) = 𝑐) → (𝑐 gcd 𝑅) = ((𝐸𝑒) gcd 𝑅))
45 simplll 775 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (1st𝑚) = (1st𝑒))
5150oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (𝑃↑(1st𝑚)) = (𝑃↑(1st𝑒)))
5249fveq2d 6839 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → (2nd𝑚) = (2nd𝑒))
5352oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ 𝑚 = 𝑒) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑚)) = ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))
5451, 53oveq12d 7379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7396 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ V)
5748, 54, 55, 56fvmptd 6950 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) = ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))))
58 aks6d1c4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
59 prmnn 16637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
6058, 59syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
6160nnzd 12544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
6261adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℤ)
63 xp1st 7968 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6463adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (1st𝑒) ∈ ℕ0)
6562, 64zexpcld 14043 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑃↑(1st𝑒)) ∈ ℤ)
66 aks6d1c4.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑𝑃𝑁)
6760nnne0d 12221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑃 ≠ 0)
68 aks6d1c4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6968nnzd 12544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
70 dvdsval2 16218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑃𝑁 ↔ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ))
7161, 67, 69, 70syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7969 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7574adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (2nd𝑒) ∈ ℕ0)
7673, 75zexpcld 14043 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) ∈ ℤ)
7765, 76zmulcld 12633 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) ∈ ℤ)
7857, 77eqeltrd 2837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝐸𝑒) ∈ ℤ)
7957oveq1d 7376 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → ((𝐸𝑒) gcd 𝑅) = (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅))
802nnzd 12544 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
8180adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑅 ∈ ℤ)
8277, 81gcdcomd 16477 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = (𝑅 gcd ((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)))))
8380, 61, 693jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑅 ∈ ℤ) → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
8785, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → (𝑁 gcd 𝑅) = (𝑅 gcd 𝑁))
88 eqeq1 2741 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16623 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ 𝑃𝑁)) → (𝑅 gcd 𝑃) = 1)
9483, 92, 93syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
9860ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℕ)
99 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) ∈ ℕ)
100 rprpwr 16522 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ 𝑃 ∈ ℕ ∧ (1st𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd 𝑃) = 1 → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1))
10197, 98, 99, 100syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (1st𝑒) ≠ 0) → ((1st𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (1st𝑒) ≠ 0))
104 elnnne0 12445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (1st𝑒) ∈ ℕ → (1st𝑒) = 0))
108107imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (1st𝑒) = 0)
109108oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑(1st𝑒)) = (𝑃↑0))
110109oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = (𝑅 gcd (𝑃↑0)))
11162zcnd 12628 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → 𝑃 ∈ ℂ)
112111adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℂ)
113112exp0d 14096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑃↑0) = 1)
114113oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑅 ∈ ℤ → (𝑅 gcd 1) = 1)
117115, 116syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd 1) = 1)
118114, 117eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑0)) = 1)
119110, 118eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (1st𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
120102, 119pm2.61dan 813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (𝑅 gcd (𝑃↑(1st𝑒))) = 1)
12180, 72, 693jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
12268nnred 12183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
123122recnd 11167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
12460nnred 12183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑𝑃 ∈ ℝ)
125124recnd 11167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
12668nngt0d 12220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑁)
127126gt0ne0d 11708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑁 ≠ 0)
128123, 125, 127, 67ddcand 11945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) = 𝑃)
129128, 61eqeltrd 2837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ)
13060nngt0d 12220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝜑 → 0 < 𝑃)
131122, 124, 126, 130divgt0d 12085 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑 → 0 < (𝑁 / 𝑃))
132131gt0ne0d 11708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑 → (𝑁 / 𝑃) ≠ 0)
133 dvdsval2 16218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁 ↔ (𝑁 / (𝑁 / 𝑃)) ∈ ℤ))
13472, 132, 69, 133syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16623 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝑅 ∈ ℤ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑅 gcd 𝑁) = 1 ∧ (𝑁 / 𝑃) ∥ 𝑁)) → (𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1)
138121, 136, 137syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ ℕ)
14272, 131jca 511 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝜑 → ((𝑁 / 𝑃) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑁 / 𝑃)))
143 elnnz 12528 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16522 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ((𝑅 ∈ ℕ ∧ (𝑁 / 𝑃) ∈ ℕ ∧ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑅 gcd (𝑁 / 𝑃)) = 1 → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1))
149141, 146, 147, 148syl3anc 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ (2nd𝑒) ≠ 0) → ((2nd𝑒) ∈ ℕ0 ∧ (2nd𝑒) ≠ 0))
152 elnnne0 12445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ → (2nd𝑒) = 0))
156155imp 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (2nd𝑒) = 0)
157156oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒)) = ((𝑁 / 𝑃)↑0))
158157oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → 𝑃 ≠ 0)
163160, 161, 162divcld 11925 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑁 / 𝑃) ∈ ℂ)
164163exp0d 14096 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → ((𝑁 / 𝑃)↑0) = 1)
165164oveq2d 7377 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑0)) = (𝑅 gcd 1))
166158, 165eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) ∧ ¬ (2nd𝑒) ∈ ℕ) → (𝑅 gcd ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) = 1)
170150, 169pm2.61dan 813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16622 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1374 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝜑𝑒 ∈ (ℕ0 × ℕ0)) → (((𝑃↑(1st𝑒)) · ((𝑁 / 𝑃)↑(2nd𝑒))) gcd 𝑅) = 1)
17679, 175eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2837 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑒(𝐸𝑑) = 𝑐
186 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑑(𝐸𝑒) = 𝑐
187 fveqeq2 6844 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑑 = 𝑒 → ((𝐸𝑑) = 𝑐 ↔ (𝐸𝑒) = 𝑐))
188185, 186, 187cbvrexw 3281 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3146 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2737 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) = (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))
1984, 197, 8znunit 21556 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 ∈ ℕ0𝑐 ∈ ℤ) → ((𝐿𝑐) ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)) ↔ (𝑐 gcd 𝑅) = 1))
199195, 196, 198syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . 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 2837 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑏 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))(𝐿𝑏) = 𝑎) ∧ 𝑐 ∈ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ∧ (𝐿𝑐) = 𝑎) → 𝑎 ∈ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
204 nfv 1916 . . . . . . . . . . . 12 𝑐(𝐿𝑏) = 𝑎
205 nfv 1916 . . . . . . . . . . . 12 𝑏(𝐿𝑐) = 𝑎
206 fveqeq2 6844 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏 = 𝑐 → ((𝐿𝑏) = 𝑎 ↔ (𝐿𝑐) = 𝑎))
207204, 205, 206cbvrexw 3281 . . . . . . . . . . 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 3146 . . . . . . . 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 3928 . . 3 (𝜑 → (𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0))) ⊆ (Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅)))
216 hashss 14365 . . 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 585 . 2 (𝜑 → (♯‘(𝐿 “ (𝐸 “ (ℕ0 × ℕ0)))) ≤ (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))))
2184, 197znunithash 21557 . . 3 (𝑅 ∈ ℕ → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
2192, 218syl 17 . 2 (𝜑 → (♯‘(Unit‘(ℤ/nℤ‘𝑅))) = (ϕ‘𝑅))
220217, 219breqtrd 5112 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 1542  wcel 2114  wne 2933  wrex 3062  Vcvv 3430  wss 3890  cop 4574   class class class wbr 5086  cmpt 5167   × cxp 5623  cima 5628  Fun wfun 6487  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7361  cmpo 7363  1st c1st 7934  2nd c2nd 7935  cc 11030  0cc0 11032  1c1 11033   · cmul 11037   < clt 11173  cle 11174   / cdiv 11801  cn 12168  0cn0 12431  cz 12518  cexp 14017  chash 14286  cdvds 16215   gcd cgcd 16457  cprime 16634  ϕcphi 16728  Basecbs 17173  Ringcrg 20208  CRingccrg 20209  Unitcui 20329   RingHom crh 20443  ringczring 21439  ℤRHomczrh 21492  ℤ/nczn 21495
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5303  ax-pr 5371  ax-un 7683  ax-cnex 11088  ax-resscn 11089  ax-1cn 11090  ax-icn 11091  ax-addcl 11092  ax-addrcl 11093  ax-mulcl 11094  ax-mulrcl 11095  ax-mulcom 11096  ax-addass 11097  ax-mulass 11098  ax-distr 11099  ax-i2m1 11100  ax-1ne0 11101  ax-1rid 11102  ax-rnegex 11103  ax-rrecex 11104  ax-cnre 11105  ax-pre-lttri 11106  ax-pre-lttrn 11107  ax-pre-ltadd 11108  ax-pre-mulgt0 11109  ax-pre-sup 11110  ax-addf 11111  ax-mulf 11112
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-tpos 8170  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-oadd 8403  df-er 8637  df-ec 8639  df-qs 8643  df-map 8769  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-sup 9349  df-inf 9350  df-card 9857  df-pnf 11175  df-mnf 11176  df-xr 11177  df-ltxr 11178  df-le 11179  df-sub 11373  df-neg 11374  df-div 11802  df-nn 12169  df-2 12238  df-3 12239  df-4 12240  df-5 12241  df-6 12242  df-7 12243  df-8 12244  df-9 12245  df-n0 12432  df-xnn0 12505  df-z 12519  df-dec 12639  df-uz 12783  df-rp 12937  df-fz 13456  df-fzo 13603  df-fl 13745  df-mod 13823  df-seq 13958  df-exp 14018  df-hash 14287  df-cj 15055  df-re 15056  df-im 15057  df-sqrt 15191  df-abs 15192  df-dvds 16216  df-gcd 16458  df-prm 16635  df-phi 16730  df-struct 17111  df-sets 17128  df-slot 17146  df-ndx 17158  df-base 17174  df-ress 17195  df-plusg 17227  df-mulr 17228  df-starv 17229  df-sca 17230  df-vsca 17231  df-ip 17232  df-tset 17233  df-ple 17234  df-ds 17236  df-unif 17237  df-0g 17398  df-imas 17466  df-qus 17467  df-mgm 18602  df-sgrp 18681  df-mnd 18697  df-mhm 18745  df-grp 18906  df-minusg 18907  df-sbg 18908  df-mulg 19038  df-subg 19093  df-nsg 19094  df-eqg 19095  df-ghm 19182  df-cmn 19751  df-abl 19752  df-mgp 20116  df-rng 20128  df-ur 20157  df-ring 20210  df-cring 20211  df-oppr 20311  df-dvdsr 20331  df-unit 20332  df-rhm 20446  df-subrng 20517  df-subrg 20541  df-lmod 20851  df-lss 20921  df-lsp 20961  df-sra 21163  df-rgmod 21164  df-lidl 21201  df-rsp 21202  df-2idl 21243  df-cnfld 21348  df-zring 21440  df-zrh 21496  df-zn 21499
This theorem is referenced by:  aks6d1c7lem1  42636
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