Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fmtnoprmfac1lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fmtnoprmfac1lem 46232
Description: Lemma for fmtnoprmfac1 46233: The order of 2 modulo a prime that divides the n-th Fermat number is 2^(n+1). (Contributed by AV, 25-Jul-2021.) (Proof shortened by AV, 18-Mar-2022.)
Assertion
Ref Expression
fmtnoprmfac1lem ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) ∧ 𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘)) β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))

Proof of Theorem fmtnoprmfac1lem
StepHypRef Expression
1 eldifi 4127 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 ∈ β„™)
2 prmnn 16611 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ β„™ β†’ 𝑃 ∈ β„•)
31, 2syl 17 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 ∈ β„•)
43ad2antlr 726 . . . . 5 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ 𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘)) β†’ 𝑃 ∈ β„•)
5 nnnn0 12479 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ β„• β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
6 fmtno 46197 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (FermatNoβ€˜π‘) = ((2↑(2↑𝑁)) + 1))
75, 6syl 17 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ β„• β†’ (FermatNoβ€˜π‘) = ((2↑(2↑𝑁)) + 1))
87breq2d 5161 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ β„• β†’ (𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((2↑(2↑𝑁)) + 1)))
98adantr 482 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((2↑(2↑𝑁)) + 1)))
109biimpa 478 . . . . 5 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ 𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘)) β†’ 𝑃 βˆ₯ ((2↑(2↑𝑁)) + 1))
11 dvdsmod0 16203 . . . . 5 ((𝑃 ∈ β„• ∧ 𝑃 βˆ₯ ((2↑(2↑𝑁)) + 1)) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0)
124, 10, 11syl2anc 585 . . . 4 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ 𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘)) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0)
1312ex 414 . . 3 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0))
14 2nn 12285 . . . . . . . . . 10 2 ∈ β„•
1514a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ β„• β†’ 2 ∈ β„•)
16 2nn0 12489 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ β„•0
1716a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ β„• β†’ 2 ∈ β„•0)
1817, 5nn0expcld 14209 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ β„• β†’ (2↑𝑁) ∈ β„•0)
1915, 18nnexpcld 14208 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ β„• β†’ (2↑(2↑𝑁)) ∈ β„•)
2019nnzd 12585 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ β„• β†’ (2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€)
2120adantr 482 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€)
22 1zzd 12593 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 1 ∈ β„€)
233adantl 483 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 𝑃 ∈ β„•)
24 summodnegmod 16230 . . . . . 6 (((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ 1 ∈ β„€ ∧ 𝑃 ∈ β„•) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 ↔ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
2521, 22, 23, 24syl3anc 1372 . . . . 5 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 ↔ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
26 neg1z 12598 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ β„€
2721, 26jctir 522 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ -1 ∈ β„€))
2827adantr 482 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ -1 ∈ β„€))
292nnrpd 13014 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ β„™ β†’ 𝑃 ∈ ℝ+)
301, 29syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 ∈ ℝ+)
3117, 30anim12i 614 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2 ∈ β„•0 ∧ 𝑃 ∈ ℝ+))
3231adantr 482 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (2 ∈ β„•0 ∧ 𝑃 ∈ ℝ+))
33 simpr 486 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
34 modexp 14201 . . . . . . . 8 ((((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ -1 ∈ β„€) ∧ (2 ∈ β„•0 ∧ 𝑃 ∈ ℝ+) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((-1↑2) mod 𝑃))
3528, 32, 33, 34syl3anc 1372 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((-1↑2) mod 𝑃))
3635ex 414 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃) β†’ (((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((-1↑2) mod 𝑃)))
37 2cnd 12290 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ β„• β†’ 2 ∈ β„‚)
3837, 18, 173jca 1129 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ β„• β†’ (2 ∈ β„‚ ∧ (2↑𝑁) ∈ β„•0 ∧ 2 ∈ β„•0))
3938adantr 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2 ∈ β„‚ ∧ (2↑𝑁) ∈ β„•0 ∧ 2 ∈ β„•0))
40 expmul 14073 . . . . . . . . . . 11 ((2 ∈ β„‚ ∧ (2↑𝑁) ∈ β„•0 ∧ 2 ∈ β„•0) β†’ (2↑((2↑𝑁) Β· 2)) = ((2↑(2↑𝑁))↑2))
4139, 40syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2↑((2↑𝑁) Β· 2)) = ((2↑(2↑𝑁))↑2))
42 2cnd 12290 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 2 ∈ β„‚)
435adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
4442, 43expp1d 14112 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2↑(𝑁 + 1)) = ((2↑𝑁) Β· 2))
4544eqcomd 2739 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((2↑𝑁) Β· 2) = (2↑(𝑁 + 1)))
4645oveq2d 7425 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (2↑((2↑𝑁) Β· 2)) = (2↑(2↑(𝑁 + 1))))
4741, 46eqtr3d 2775 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((2↑(2↑𝑁))↑2) = (2↑(2↑(𝑁 + 1))))
4847oveq1d 7424 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃))
49 neg1sqe1 14160 . . . . . . . . . . 11 (-1↑2) = 1
5049a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (-1↑2) = 1)
5150oveq1d 7424 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((-1↑2) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
523nnred 12227 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 ∈ ℝ)
53 prmgt1 16634 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ β„™ β†’ 1 < 𝑃)
541, 53syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 1 < 𝑃)
55 1mod 13868 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑃) β†’ (1 mod 𝑃) = 1)
5652, 54, 55syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ (1 mod 𝑃) = 1)
5756adantl 483 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (1 mod 𝑃) = 1)
5851, 57eqtrd 2773 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((-1↑2) mod 𝑃) = 1)
5948, 58eqeq12d 2749 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((-1↑2) mod 𝑃) ↔ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1))
60 simpll 766 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0) β†’ (𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})))
6120adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ β„™) β†’ (2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€)
62 1zzd 12593 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ β„™) β†’ 1 ∈ β„€)
632adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ β„™) β†’ 𝑃 ∈ β„•)
6461, 62, 633jca 1129 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ β„™) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ 1 ∈ β„€ ∧ 𝑃 ∈ β„•))
651, 64sylan2 594 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ 1 ∈ β„€ ∧ 𝑃 ∈ β„•))
6665adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) ∈ β„€ ∧ 1 ∈ β„€ ∧ 𝑃 ∈ β„•))
6766, 24syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 ↔ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
68 m1modnnsub1 13882 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑃 ∈ β„• β†’ (-1 mod 𝑃) = (𝑃 βˆ’ 1))
6923, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (-1 mod 𝑃) = (𝑃 βˆ’ 1))
70 eldifsni 4794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 β‰  2)
7170adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 𝑃 β‰  2)
7271necomd 2997 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 2 β‰  𝑃)
733nncnd 12228 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 ∈ β„‚)
7473adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 𝑃 ∈ β„‚)
75 1cnd 11209 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ 1 ∈ β„‚)
7674, 75, 75subadd2d 11590 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) = 1 ↔ (1 + 1) = 𝑃))
77 1p1e2 12337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (1 + 1) = 2
7877eqeq1i 2738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 + 1) = 𝑃 ↔ 2 = 𝑃)
7976, 78bitrdi 287 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) = 1 ↔ 2 = 𝑃))
8079necon3bid 2986 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) β‰  1 ↔ 2 β‰  𝑃))
8172, 80mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (𝑃 βˆ’ 1) β‰  1)
8269, 81eqnetrd 3009 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (-1 mod 𝑃) β‰  1)
8382adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ (-1 mod 𝑃) β‰  1)
8483adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (-1 mod 𝑃) β‰  1)
85 eqeq1 2737 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = 1 ↔ (-1 mod 𝑃) = 1))
8685adantl 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = 1 ↔ (-1 mod 𝑃) = 1))
8786necon3bid 2986 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1 ↔ (-1 mod 𝑃) β‰  1))
8884, 87mpbird 257 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1)
8988ex 414 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1))
9067, 89sylbid 239 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1))
9190imp 408 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0) β†’ ((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1)
92 simplr 768 . . . . . . . . . 10 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0) β†’ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1)
93 odz2prm2pw 46231 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) β‰  1 ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1)) β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))
9460, 91, 92, 93syl12anc 836 . . . . . . . . 9 ((((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) ∧ (((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0) β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))
9594ex 414 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) ∧ ((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1))))
9695ex 414 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (((2↑(2↑(𝑁 + 1))) mod 𝑃) = 1 β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))))
9759, 96sylbid 239 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((((2↑(2↑𝑁))↑2) mod 𝑃) = ((-1↑2) mod 𝑃) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))))
9836, 97syld 47 . . . . 5 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (((2↑(2↑𝑁)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))))
9925, 98sylbid 239 . . . 4 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))))
10099pm2.43d 53 . . 3 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ ((((2↑(2↑𝑁)) + 1) mod 𝑃) = 0 β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1))))
10113, 100syld 47 . 2 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2})) β†’ (𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘) β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1))))
1021013impia 1118 1 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) ∧ 𝑃 βˆ₯ (FermatNoβ€˜π‘)) β†’ ((odβ„€β€˜π‘ƒ)β€˜2) = (2↑(𝑁 + 1)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941   βˆ– cdif 3946  {csn 4629   class class class wbr 5149  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  β„‚cc 11108  β„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   Β· cmul 11115   < clt 11248   βˆ’ cmin 11444  -cneg 11445  β„•cn 12212  2c2 12267  β„•0cn0 12472  β„€cz 12558  β„+crp 12974   mod cmo 13834  β†‘cexp 14027   βˆ₯ cdvds 16197  β„™cprime 16608  odβ„€codz 16696  FermatNocfmtno 46195
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-oadd 8470  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-inf 9438  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-xnn0 12545  df-z 12559  df-uz 12823  df-q 12933  df-rp 12975  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-fl 13757  df-mod 13835  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-dvds 16198  df-gcd 16436  df-prm 16609  df-odz 16698  df-phi 16699  df-pc 16770  df-fmtno 46196
This theorem is referenced by:  fmtnoprmfac1  46233  fmtnoprmfac2  46235
  Copyright terms: Public domain W3C validator