Theorem fpprel 44853

Description: A Fermat pseudoprime to the base 𝑁. (Contributed by AV, 30-May-2023.)

Assertion

Ref	Expression
fpprel	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1)))

Proof of Theorem fpprel

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fpprmod 44852	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ( FPPr ‘𝑁) = {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1)})
2	1	eleq2d 2823	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ 𝑋 ∈ {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1)}))
3		neleq1 3051	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 ∉ ℙ ↔ 𝑋 ∉ ℙ))
4		oveq1 7220	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 − 1) = (𝑋 − 1))
5	4	oveq2d 7229	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑁↑(𝑥 − 1)) = (𝑁↑(𝑋 − 1)))
6		id 22	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → 𝑥 = 𝑋)
7	5, 6	oveq12d 7231	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋))
8	7	eqeq1d 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1 ↔ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1))
9	3, 8	anbi12d 634	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝑥 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1) ↔ (𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1)))
10	9	elrab 3602	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ {𝑥 ∈ (ℤ≥‘4) ∣ (𝑥 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑥 − 1)) mod 𝑥) = 1)} ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ (𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1)))
11	2, 10	bitrdi 290	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ (𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1))))
12		3anass 1097	. 2 ⊢ ((𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1) ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ (𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1)))
13	11, 12	bitr4di 292	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑋 ∈ ( FPPr ‘𝑁) ↔ (𝑋 ∈ (ℤ≥‘4) ∧ 𝑋 ∉ ℙ ∧ ((𝑁↑(𝑋 − 1)) mod 𝑋) = 1)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1089   = wceq 1543   ∈ wcel 2110   ∉ wnel 3046  {crab 3065  ‘cfv 6380  (class class class)co 7213  1c1 10730   − cmin 11062  ℕcn 11830  4c4 11887  ℤ_≥cuz 12438   mod cmo 13442  ↑cexp 13635  ℙcprime 16228   FPPr cfppr 44849

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523  ax-cnex 10785  ax-resscn 10786  ax-1cn 10787  ax-icn 10788  ax-addcl 10789  ax-addrcl 10790  ax-mulcl 10791  ax-mulrcl 10792  ax-mulcom 10793  ax-addass 10794  ax-mulass 10795  ax-distr 10796  ax-i2m1 10797  ax-1ne0 10798  ax-1rid 10799  ax-rnegex 10800  ax-rrecex 10801  ax-cnre 10802  ax-pre-lttri 10803  ax-pre-lttrn 10804  ax-pre-ltadd 10805  ax-pre-mulgt0 10806  ax-pre-sup 10807

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-riota 7170  df-ov 7216  df-oprab 7217  df-mpo 7218  df-om 7645  df-2nd 7762  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-er 8391  df-en 8627  df-dom 8628  df-sdom 8629  df-sup 9058  df-inf 9059  df-pnf 10869  df-mnf 10870  df-xr 10871  df-ltxr 10872  df-le 10873  df-sub 11064  df-neg 11065  df-div 11490  df-nn 11831  df-2 11893  df-3 11894  df-4 11895  df-n0 12091  df-z 12177  df-uz 12439  df-rp 12587  df-fl 13367  df-mod 13443  df-seq 13575  df-exp 13636  df-dvds 15816  df-fppr 44850

This theorem is referenced by:  fpprnn  44855  fppr2odd  44856  341fppr2  44859  4fppr1  44860  9fppr8  44862  fpprwppr  44864  fpprwpprb  44865  fpprel2  44866