MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lgseisenlem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lgseisenlem4 26871
Description: Lemma for lgseisen 26872. The function 𝑀 is an injection (and hence a bijection by the pigeonhole principle). (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2015.) (Proof shortened by AV, 15-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
lgseisen.1 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}))
lgseisen.2 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ (β„™ βˆ– {2}))
lgseisen.3 (πœ‘ β†’ 𝑃 β‰  𝑄)
lgseisen.4 𝑅 = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) mod 𝑃)
lgseisen.5 𝑀 = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ ((((-1↑𝑅) Β· 𝑅) mod 𝑃) / 2))
lgseisen.6 𝑆 = ((𝑄 Β· (2 Β· 𝑦)) mod 𝑃)
lgseisen.7 π‘Œ = (β„€/nβ„€β€˜π‘ƒ)
lgseisen.8 𝐺 = (mulGrpβ€˜π‘Œ)
lgseisen.9 𝐿 = (β„€RHomβ€˜π‘Œ)
Assertion
Ref Expression
lgseisenlem4 (πœ‘ β†’ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) mod 𝑃) = ((-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) mod 𝑃))
Distinct variable groups:   π‘₯,𝐺   π‘₯,𝐿   π‘₯,𝑦,𝑃   πœ‘,π‘₯,𝑦   𝑦,𝑀   π‘₯,𝑄,𝑦   π‘₯,π‘Œ   π‘₯,𝑆
Allowed substitution hints:   𝑅(π‘₯,𝑦)   𝑆(𝑦)   𝐺(𝑦)   𝐿(𝑦)   𝑀(π‘₯)   π‘Œ(𝑦)

Proof of Theorem lgseisenlem4
Dummy variable π‘˜ is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 zringbas 21016 . . . . 5 β„€ = (Baseβ€˜β„€ring)
2 zring0 21020 . . . . 5 0 = (0gβ€˜β„€ring)
3 zringabl 21014 . . . . . 6 β„€ring ∈ Abel
4 ablcmn 19650 . . . . . 6 (β„€ring ∈ Abel β†’ β„€ring ∈ CMnd)
53, 4mp1i 13 . . . . 5 (πœ‘ β†’ β„€ring ∈ CMnd)
6 lgseisen.1 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}))
76eldifad 3960 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ β„™)
8 lgseisen.7 . . . . . . . . . 10 π‘Œ = (β„€/nβ„€β€˜π‘ƒ)
98znfld 21108 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ β„™ β†’ π‘Œ ∈ Field)
107, 9syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ Field)
11 isfld 20319 . . . . . . . . 9 (π‘Œ ∈ Field ↔ (π‘Œ ∈ DivRing ∧ π‘Œ ∈ CRing))
1211simprbi 498 . . . . . . . 8 (π‘Œ ∈ Field β†’ π‘Œ ∈ CRing)
1310, 12syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ CRing)
14 lgseisen.8 . . . . . . . 8 𝐺 = (mulGrpβ€˜π‘Œ)
1514crngmgp 20058 . . . . . . 7 (π‘Œ ∈ CRing β†’ 𝐺 ∈ CMnd)
1613, 15syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ CMnd)
17 cmnmnd 19660 . . . . . 6 (𝐺 ∈ CMnd β†’ 𝐺 ∈ Mnd)
1816, 17syl 17 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐺 ∈ Mnd)
19 fzfid 13935 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ Fin)
20 crngring 20062 . . . . . . . . . 10 (π‘Œ ∈ CRing β†’ π‘Œ ∈ Ring)
2113, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ π‘Œ ∈ Ring)
22 lgseisen.9 . . . . . . . . . 10 𝐿 = (β„€RHomβ€˜π‘Œ)
2322zrhrhm 21053 . . . . . . . . 9 (π‘Œ ∈ Ring β†’ 𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ))
2421, 23syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ))
25 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (Baseβ€˜π‘Œ) = (Baseβ€˜π‘Œ)
261, 25rhmf 20256 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ) β†’ 𝐿:β„€βŸΆ(Baseβ€˜π‘Œ))
2724, 26syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐿:β„€βŸΆ(Baseβ€˜π‘Œ))
28 m1expcl 14049 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„€ β†’ (-1β†‘π‘˜) ∈ β„€)
2928adantl 483 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ β„€) β†’ (-1β†‘π‘˜) ∈ β„€)
3027, 29cofmpt 7127 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐿 ∘ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜))) = (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (πΏβ€˜(-1β†‘π‘˜))))
31 zringmpg 21033 . . . . . . . . 9 ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) = (mulGrpβ€˜β„€ring)
3231, 14rhmmhm 20251 . . . . . . . 8 (𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ) β†’ 𝐿 ∈ (((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) MndHom 𝐺))
3324, 32syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐿 ∈ (((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) MndHom 𝐺))
34 neg1cn 12323 . . . . . . . . . . 11 -1 ∈ β„‚
35 neg1ne0 12325 . . . . . . . . . . 11 -1 β‰  0
36 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 (mulGrpβ€˜β„‚fld) = (mulGrpβ€˜β„‚fld)
37 eqid 2733 . . . . . . . . . . . 12 ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0})) = ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0}))
3836, 37expghm 21037 . . . . . . . . . . 11 ((-1 ∈ β„‚ ∧ -1 β‰  0) β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring GrpHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0}))))
3934, 35, 38mp2an 691 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring GrpHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0})))
40 ghmmhm 19097 . . . . . . . . . 10 ((π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring GrpHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0}))) β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0}))))
4139, 40ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0})))
42 cnring 20960 . . . . . . . . . 10 β„‚fld ∈ Ring
43 cnfldbas 20941 . . . . . . . . . . . 12 β„‚ = (Baseβ€˜β„‚fld)
44 cnfld0 20962 . . . . . . . . . . . 12 0 = (0gβ€˜β„‚fld)
45 cndrng 20967 . . . . . . . . . . . 12 β„‚fld ∈ DivRing
4643, 44, 45drngui 20314 . . . . . . . . . . 11 (β„‚ βˆ– {0}) = (Unitβ€˜β„‚fld)
4746, 36unitsubm 20193 . . . . . . . . . 10 (β„‚fld ∈ Ring β†’ (β„‚ βˆ– {0}) ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)))
4842, 47ax-mp 5 . . . . . . . . 9 (β„‚ βˆ– {0}) ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))
4937resmhm2 18699 . . . . . . . . 9 (((π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs (β„‚ βˆ– {0}))) ∧ (β„‚ βˆ– {0}) ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))) β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)))
5041, 48, 49mp2an 691 . . . . . . . 8 (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld))
51 zsubrg 20991 . . . . . . . . . 10 β„€ ∈ (SubRingβ€˜β„‚fld)
5236subrgsubm 20369 . . . . . . . . . 10 (β„€ ∈ (SubRingβ€˜β„‚fld) β†’ β„€ ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)))
5351, 52ax-mp 5 . . . . . . . . 9 β„€ ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))
5429fmpttd 7112 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)):β„€βŸΆβ„€)
5554frnd 6723 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ran (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) βŠ† β„€)
56 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) = ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€)
5756resmhm2b 18700 . . . . . . . . 9 ((β„€ ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)) ∧ ran (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) βŠ† β„€) β†’ ((π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)) ↔ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))))
5853, 55, 57sylancr 588 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom (mulGrpβ€˜β„‚fld)) ↔ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))))
5950, 58mpbii 232 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€)))
60 mhmco 18701 . . . . . . 7 ((𝐿 ∈ (((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) MndHom 𝐺) ∧ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜)) ∈ (β„€ring MndHom ((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))) β†’ (𝐿 ∘ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜))) ∈ (β„€ring MndHom 𝐺))
6133, 59, 60syl2anc 585 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐿 ∘ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (-1β†‘π‘˜))) ∈ (β„€ring MndHom 𝐺))
6230, 61eqeltrrd 2835 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘˜ ∈ β„€ ↦ (πΏβ€˜(-1β†‘π‘˜))) ∈ (β„€ring MndHom 𝐺))
63 lgseisen.2 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ (β„™ βˆ– {2}))
6463gausslemma2dlem0a 26849 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ β„•)
6564nnred 12224 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ ℝ)
666gausslemma2dlem0a 26849 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ β„•)
6765, 66nndivred 12263 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑄 / 𝑃) ∈ ℝ)
6867adantr 482 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 / 𝑃) ∈ ℝ)
69 2nn 12282 . . . . . . . . 9 2 ∈ β„•
70 elfznn 13527 . . . . . . . . . 10 (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) β†’ π‘₯ ∈ β„•)
7170adantl 483 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ π‘₯ ∈ β„•)
72 nnmulcl 12233 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„•) β†’ (2 Β· π‘₯) ∈ β„•)
7369, 71, 72sylancr 588 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (2 Β· π‘₯) ∈ β„•)
7473nnred 12224 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (2 Β· π‘₯) ∈ ℝ)
7568, 74remulcld 11241 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)) ∈ ℝ)
7675flcld 13760 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„€)
77 eqid 2733 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))
78 fvexd 6904 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ V)
79 c0ex 11205 . . . . . . 7 0 ∈ V
8079a1i 11 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 0 ∈ V)
8177, 19, 78, 80fsuppmptdm 9371 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) finSupp 0)
82 oveq2 7414 . . . . . 6 (π‘˜ = (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) β†’ (-1β†‘π‘˜) = (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
8382fveq2d 6893 . . . . 5 (π‘˜ = (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) β†’ (πΏβ€˜(-1β†‘π‘˜)) = (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
84 oveq2 7414 . . . . . 6 (π‘˜ = (β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) β†’ (-1β†‘π‘˜) = (-1↑(β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
8584fveq2d 6893 . . . . 5 (π‘˜ = (β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) β†’ (πΏβ€˜(-1β†‘π‘˜)) = (πΏβ€˜(-1↑(β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))))
861, 2, 5, 18, 19, 62, 76, 81, 83, 85gsummhm2 19802 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))) = (πΏβ€˜(-1↑(β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))))
8714, 25mgpbas 19988 . . . . . . 7 (Baseβ€˜π‘Œ) = (Baseβ€˜πΊ)
88 eqid 2733 . . . . . . . 8 (.rβ€˜π‘Œ) = (.rβ€˜π‘Œ)
8914, 88mgpplusg 19986 . . . . . . 7 (.rβ€˜π‘Œ) = (+gβ€˜πΊ)
9027adantr 482 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝐿:β„€βŸΆ(Baseβ€˜π‘Œ))
91 m1expcl 14049 . . . . . . . . 9 ((βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„€ β†’ (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€)
9276, 91syl 17 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€)
9390, 92ffvelcdmd 7085 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ))
94 neg1z 12595 . . . . . . . . . 10 -1 ∈ β„€
95 lgseisen.4 . . . . . . . . . . 11 𝑅 = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) mod 𝑃)
9663eldifad 3960 . . . . . . . . . . . . . . 15 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ β„™)
9796adantr 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑄 ∈ β„™)
98 prmz 16609 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑄 ∈ β„™ β†’ 𝑄 ∈ β„€)
9997, 98syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑄 ∈ β„€)
10073nnzd 12582 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (2 Β· π‘₯) ∈ β„€)
10199, 100zmulcld 12669 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) ∈ β„€)
1027adantr 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 ∈ β„™)
103 prmnn 16608 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑃 ∈ β„™ β†’ 𝑃 ∈ β„•)
104102, 103syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 ∈ β„•)
105101, 104zmodcld 13854 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) mod 𝑃) ∈ β„•0)
10695, 105eqeltrid 2838 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑅 ∈ β„•0)
107 zexpcl 14039 . . . . . . . . . 10 ((-1 ∈ β„€ ∧ 𝑅 ∈ β„•0) β†’ (-1↑𝑅) ∈ β„€)
10894, 106, 107sylancr 588 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑𝑅) ∈ β„€)
109108, 99zmulcld 12669 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑𝑅) Β· 𝑄) ∈ β„€)
11090, 109ffvelcdmd 7085 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ))
111 eqid 2733 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
112 eqid 2733 . . . . . . 7 (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))
11387, 89, 16, 19, 93, 110, 111, 112gsummptfidmadd2 19789 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g ((π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) ∘f (.rβ€˜π‘Œ)(π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))) = ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))))
114 eqidd 2734 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
115 eqidd 2734 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))
11619, 93, 110, 114, 115offval2 7687 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) ∘f (.rβ€˜π‘Œ)(π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ ((πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))(.rβ€˜π‘Œ)(πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))))
11724adantr 482 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ))
118 zringmulr 21019 . . . . . . . . . . . 12 Β· = (.rβ€˜β„€ring)
1191, 118, 88rhmmul 20257 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿 ∈ (β„€ring RingHom π‘Œ) ∧ (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€ ∧ ((-1↑𝑅) Β· 𝑄) ∈ β„€) β†’ (πΏβ€˜((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· ((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = ((πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))(.rβ€˜π‘Œ)(πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))
120117, 92, 109, 119syl3anc 1372 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (πΏβ€˜((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· ((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = ((πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))(.rβ€˜π‘Œ)(πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))
121101zred 12663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) ∈ ℝ)
122104nnrpd 13011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 ∈ ℝ+)
123 modval 13833 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ+) β†’ ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) mod 𝑃) = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃)))))
124121, 122, 123syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) mod 𝑃) = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃)))))
12595, 124eqtrid 2785 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑅 = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃)))))
12699zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑄 ∈ β„‚)
12773nncnd 12225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (2 Β· π‘₯) ∈ β„‚)
128104nncnd 12225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 ∈ β„‚)
129104nnne0d 12259 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 β‰  0)
130126, 127, 128, 129div23d 12024 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃) = ((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))
131130fveq2d 6893 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃)) = (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))
132131oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃))) = (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
133132oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) / 𝑃)))) = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
134125, 133eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑅 = ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
135134oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅) = ((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
136 prmz 16609 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑃 ∈ β„™ β†’ 𝑃 ∈ β„€)
137102, 136syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑃 ∈ β„€)
138137, 76zmulcld 12669 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€)
139138zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
140101zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) ∈ β„‚)
141139, 140pncan3d 11571 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + ((𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) βˆ’ (𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) = (𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)))
142 2cnd 12287 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 2 ∈ β„‚)
14371nncnd 12225 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ π‘₯ ∈ β„‚)
144126, 142, 143mul12d 11420 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· (2 Β· π‘₯)) = (2 Β· (𝑄 Β· π‘₯)))
145135, 141, 1443eqtrd 2777 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅) = (2 Β· (𝑄 Β· π‘₯)))
146145oveq2d 7422 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅)) = (-1↑(2 Β· (𝑄 Β· π‘₯))))
14734a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ -1 ∈ β„‚)
14835a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ -1 β‰  0)
149106nn0zd 12581 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 𝑅 ∈ β„€)
150 expaddz 14069 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((-1 ∈ β„‚ ∧ -1 β‰  0) ∧ ((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€ ∧ 𝑅 ∈ β„€)) β†’ (-1↑((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅)) = ((-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) Β· (-1↑𝑅)))
151147, 148, 138, 149, 150syl22anc 838 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅)) = ((-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) Β· (-1↑𝑅)))
152 expmulz 14071 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((-1 ∈ β„‚ ∧ -1 β‰  0) ∧ (𝑃 ∈ β„€ ∧ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„€)) β†’ (-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = ((-1↑𝑃)↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
153147, 148, 137, 76, 152syl22anc 838 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = ((-1↑𝑃)↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
154 1cnd 11206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 1 ∈ β„‚)
155 eldifsni 4793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ 𝑃 β‰  2)
1566, 155syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (πœ‘ β†’ 𝑃 β‰  2)
157156necomd 2997 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (πœ‘ β†’ 2 β‰  𝑃)
158157neneqd 2946 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (πœ‘ β†’ Β¬ 2 = 𝑃)
159158adantr 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ Β¬ 2 = 𝑃)
160 2z 12591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 ∈ β„€
161 uzid 12834 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (2 ∈ β„€ β†’ 2 ∈ (β„€β‰₯β€˜2))
162160, 161ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 ∈ (β„€β‰₯β€˜2)
163 dvdsprm 16637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((2 ∈ (β„€β‰₯β€˜2) ∧ 𝑃 ∈ β„™) β†’ (2 βˆ₯ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
164162, 102, 163sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (2 βˆ₯ 𝑃 ↔ 2 = 𝑃))
165159, 164mtbird 325 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ Β¬ 2 βˆ₯ 𝑃)
166 oexpneg 16285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((1 ∈ β„‚ ∧ 𝑃 ∈ β„• ∧ Β¬ 2 βˆ₯ 𝑃) β†’ (-1↑𝑃) = -(1↑𝑃))
167154, 104, 165, 166syl3anc 1372 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑𝑃) = -(1↑𝑃))
168 1exp 14054 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑃 ∈ β„€ β†’ (1↑𝑃) = 1)
169137, 168syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (1↑𝑃) = 1)
170169negeqd 11451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ -(1↑𝑃) = -1)
171167, 170eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑𝑃) = -1)
172171oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑𝑃)↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) = (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
173153, 172eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
174173oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑(𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) Β· (-1↑𝑅)) = ((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· (-1↑𝑅)))
175151, 174eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑((𝑃 Β· (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) + 𝑅)) = ((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· (-1↑𝑅)))
176 nnmulcl 12233 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑄 ∈ β„• ∧ π‘₯ ∈ β„•) β†’ (𝑄 Β· π‘₯) ∈ β„•)
17764, 70, 176syl2an 597 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· π‘₯) ∈ β„•)
178177nnnn0d 12529 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· π‘₯) ∈ β„•0)
179 2nn0 12486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2 ∈ β„•0
180179a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ 2 ∈ β„•0)
181147, 178, 180expmuld 14111 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(2 Β· (𝑄 Β· π‘₯))) = ((-1↑2)↑(𝑄 Β· π‘₯)))
182 neg1sqe1 14157 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (-1↑2) = 1
183182oveq1i 7416 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((-1↑2)↑(𝑄 Β· π‘₯)) = (1↑(𝑄 Β· π‘₯))
184177nnzd 12582 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (𝑄 Β· π‘₯) ∈ β„€)
185 1exp 14054 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑄 Β· π‘₯) ∈ β„€ β†’ (1↑(𝑄 Β· π‘₯)) = 1)
186184, 185syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (1↑(𝑄 Β· π‘₯)) = 1)
187183, 186eqtrid 2785 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑2)↑(𝑄 Β· π‘₯)) = 1)
188181, 187eqtrd 2773 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(2 Β· (𝑄 Β· π‘₯))) = 1)
189146, 175, 1883eqtr3d 2781 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· (-1↑𝑅)) = 1)
190189oveq1d 7421 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· (-1↑𝑅)) Β· 𝑄) = (1 Β· 𝑄))
19192zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„‚)
192108zcnd 12664 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (-1↑𝑅) ∈ β„‚)
193191, 192, 126mulassd 11234 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· (-1↑𝑅)) Β· 𝑄) = ((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· ((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))
194126mullidd 11229 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (1 Β· 𝑄) = 𝑄)
195190, 193, 1943eqtr3d 2781 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· ((-1↑𝑅) Β· 𝑄)) = 𝑄)
196195fveq2d 6893 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (πΏβ€˜((-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) Β· ((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = (πΏβ€˜π‘„))
197120, 196eqtr3d 2775 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ ((πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))(.rβ€˜π‘Œ)(πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))) = (πΏβ€˜π‘„))
198197mpteq2dva 5248 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ ((πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))(.rβ€˜π‘Œ)(πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„)))
199116, 198eqtrd 2773 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ ((π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) ∘f (.rβ€˜π‘Œ)(π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))) = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„)))
200199oveq2d 7422 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g ((π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) ∘f (.rβ€˜π‘Œ)(π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))) = (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„))))
201 lgseisen.3 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑃 β‰  𝑄)
202 lgseisen.5 . . . . . . . 8 𝑀 = (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ ((((-1↑𝑅) Β· 𝑅) mod 𝑃) / 2))
203 lgseisen.6 . . . . . . . 8 𝑆 = ((𝑄 Β· (2 Β· 𝑦)) mod 𝑃)
2046, 63, 201, 95, 202, 203, 8, 14, 22lgseisenlem3 26870 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄)))) = (1rβ€˜π‘Œ))
205204oveq2d 7422 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜((-1↑𝑅) Β· 𝑄))))) = ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(1rβ€˜π‘Œ)))
206113, 200, 2053eqtr3rd 2782 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(1rβ€˜π‘Œ)) = (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„))))
207 eqid 2733 . . . . . . 7 (0gβ€˜πΊ) = (0gβ€˜πΊ)
20893fmpttd 7112 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))):(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))⟢(Baseβ€˜π‘Œ))
209 fvexd 6904 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) ∈ V)
210 fvexd 6904 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (0gβ€˜πΊ) ∈ V)
211111, 19, 209, 210fsuppmptdm 9371 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) finSupp (0gβ€˜πΊ))
21287, 207, 16, 19, 208, 211gsumcl 19778 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ))
213 eqid 2733 . . . . . . 7 (1rβ€˜π‘Œ) = (1rβ€˜π‘Œ)
21425, 88, 213ringridm 20081 . . . . . 6 ((π‘Œ ∈ Ring ∧ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ)) β†’ ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(1rβ€˜π‘Œ)) = (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))))
21521, 212, 214syl2anc 585 . . . . 5 (πœ‘ β†’ ((𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))(.rβ€˜π‘Œ)(1rβ€˜π‘Œ)) = (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))))
21696, 98syl 17 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ β„€)
21727, 216ffvelcdmd 7085 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜π‘„) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ))
218 eqid 2733 . . . . . . . 8 (.gβ€˜πΊ) = (.gβ€˜πΊ)
21987, 218gsumconst 19797 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ Fin ∧ (πΏβ€˜π‘„) ∈ (Baseβ€˜π‘Œ)) β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„))) = ((β™―β€˜(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)))
22018, 19, 217, 219syl3anc 1372 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„))) = ((β™―β€˜(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)))
221 oddprm 16740 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ (β„™ βˆ– {2}) β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•)
2226, 221syl 17 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•)
223222nnnn0d 12529 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0)
224 hashfz1 14303 . . . . . . . 8 (((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0 β†’ (β™―β€˜(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) = ((𝑃 βˆ’ 1) / 2))
225223, 224syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) = ((𝑃 βˆ’ 1) / 2))
226225oveq1d 7421 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)) = (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)))
22731, 1mgpbas 19988 . . . . . . . . 9 β„€ = (Baseβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))
228 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€)) = (.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))
229227, 228, 218mhmmulg 18990 . . . . . . . 8 ((𝐿 ∈ (((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€) MndHom 𝐺) ∧ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0 ∧ 𝑄 ∈ β„€) β†’ (πΏβ€˜(((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄)) = (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)))
23033, 223, 216, 229syl3anc 1372 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜(((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄)) = (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)))
23153a1i 11 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ β„€ ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)))
232 eqid 2733 . . . . . . . . . . 11 (.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)) = (.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))
233232, 56, 228submmulg 18993 . . . . . . . . . 10 ((β„€ ∈ (SubMndβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld)) ∧ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0 ∧ 𝑄 ∈ β„€) β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))𝑄) = (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄))
234231, 223, 216, 233syl3anc 1372 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))𝑄) = (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄))
235216zcnd 12664 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑄 ∈ β„‚)
236 cnfldexp 20971 . . . . . . . . . 10 ((𝑄 ∈ β„‚ ∧ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0) β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))
237235, 223, 236syl2anc 585 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜(mulGrpβ€˜β„‚fld))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))
238234, 237eqtr3d 2775 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄) = (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)))
239238fveq2d 6893 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜(((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜((mulGrpβ€˜β„‚fld) β†Ύs β„€))𝑄)) = (πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))))
240230, 239eqtr3d 2775 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (((𝑃 βˆ’ 1) / 2)(.gβ€˜πΊ)(πΏβ€˜π‘„)) = (πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))))
241220, 226, 2403eqtrd 2777 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜π‘„))) = (πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))))
242206, 215, 2413eqtr3d 2781 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐺 Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (πΏβ€˜(-1↑(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))) = (πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))))
243 subrgsubg 20362 . . . . . . . . . 10 (β„€ ∈ (SubRingβ€˜β„‚fld) β†’ β„€ ∈ (SubGrpβ€˜β„‚fld))
24451, 243ax-mp 5 . . . . . . . . 9 β„€ ∈ (SubGrpβ€˜β„‚fld)
245 subgsubm 19023 . . . . . . . . 9 (β„€ ∈ (SubGrpβ€˜β„‚fld) β†’ β„€ ∈ (SubMndβ€˜β„‚fld))
246244, 245mp1i 13 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ β„€ ∈ (SubMndβ€˜β„‚fld))
24776fmpttd 7112 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))):(1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))βŸΆβ„€)
248 df-zring 21011 . . . . . . . 8 β„€ring = (β„‚fld β†Ύs β„€)
24919, 246, 247, 248gsumsubm 18713 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β„‚fld Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = (β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
25076zcnd 12664 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) β†’ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„‚)
25119, 250gsumfsum 21005 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (β„‚fld Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = Ξ£π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))
252249, 251eqtr3d 2775 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) = Ξ£π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))
253252oveq2d 7422 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (-1↑(β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))) = (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))
254253fveq2d 6893 . . . 4 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜(-1↑(β„€ring Ξ£g (π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ↦ (βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))) = (πΏβ€˜(-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
25586, 242, 2543eqtr3d 2781 . . 3 (πœ‘ β†’ (πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) = (πΏβ€˜(-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
25666nnnn0d 12529 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ β„•0)
257 zexpcl 14039 . . . . 5 ((𝑄 ∈ β„€ ∧ ((𝑃 βˆ’ 1) / 2) ∈ β„•0) β†’ (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„€)
258216, 223, 257syl2anc 585 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„€)
25919, 76fsumzcl 15678 . . . . 5 (πœ‘ β†’ Ξ£π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„€)
260 m1expcl 14049 . . . . 5 (Ξ£π‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))) ∈ β„€ β†’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€)
261259, 260syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€)
2628, 22zndvds 21097 . . . 4 ((𝑃 ∈ β„•0 ∧ (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„€ ∧ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€) β†’ ((πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) = (πΏβ€˜(-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) βˆ’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
263256, 258, 261, 262syl3anc 1372 . . 3 (πœ‘ β†’ ((πΏβ€˜(𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2))) = (πΏβ€˜(-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) βˆ’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
264255, 263mpbid 231 . 2 (πœ‘ β†’ 𝑃 βˆ₯ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) βˆ’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯))))))
265 moddvds 16205 . . 3 ((𝑃 ∈ β„• ∧ (𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) ∈ β„€ ∧ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) ∈ β„€) β†’ (((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) mod 𝑃) = ((-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) mod 𝑃) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) βˆ’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
26666, 258, 261, 265syl3anc 1372 . 2 (πœ‘ β†’ (((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) mod 𝑃) = ((-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) mod 𝑃) ↔ 𝑃 βˆ₯ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) βˆ’ (-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))))))
267264, 266mpbird 257 1 (πœ‘ β†’ ((𝑄↑((𝑃 βˆ’ 1) / 2)) mod 𝑃) = ((-1↑Σπ‘₯ ∈ (1...((𝑃 βˆ’ 1) / 2))(βŒŠβ€˜((𝑄 / 𝑃) Β· (2 Β· π‘₯)))) mod 𝑃))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  Vcvv 3475   βˆ– cdif 3945   βŠ† wss 3948  {csn 4628   class class class wbr 5148   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677   ∘ ccom 5680  βŸΆwf 6537  β€˜cfv 6541  (class class class)co 7406   ∘f cof 7665  Fincfn 8936  β„‚cc 11105  β„cr 11106  0cc0 11107  1c1 11108   + caddc 11110   Β· cmul 11112   βˆ’ cmin 11441  -cneg 11442   / cdiv 11868  β„•cn 12209  2c2 12264  β„•0cn0 12469  β„€cz 12555  β„€β‰₯cuz 12819  β„+crp 12971  ...cfz 13481  βŒŠcfl 13752   mod cmo 13831  β†‘cexp 14024  β™―chash 14287  Ξ£csu 15629   βˆ₯ cdvds 16194  β„™cprime 16605  Basecbs 17141   β†Ύs cress 17170  .rcmulr 17195  0gc0g 17382   Ξ£g cgsu 17383  Mndcmnd 18622   MndHom cmhm 18666  SubMndcsubmnd 18667  .gcmg 18945  SubGrpcsubg 18995   GrpHom cghm 19084  CMndccmn 19643  Abelcabl 19644  mulGrpcmgp 19982  1rcur 19999  Ringcrg 20050  CRingccrg 20051   RingHom crh 20241  DivRingcdr 20308  Fieldcfield 20309  SubRingcsubrg 20352  β„‚fldccnfld 20937  β„€ringczring 21010  β„€RHomczrh 21041  β„€/nβ„€czn 21044
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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633  ax-cnex 11163  ax-resscn 11164  ax-1cn 11165  ax-icn 11166  ax-addcl 11167  ax-addrcl 11168  ax-mulcl 11169  ax-mulrcl 11170  ax-mulcom 11171  ax-addass 11172  ax-mulass 11173  ax-distr 11174  ax-i2m1 11175  ax-1ne0 11176  ax-1rid 11177  ax-rnegex 11178  ax-rrecex 11179  ax-cnre 11180  ax-pre-lttri 11181  ax-pre-lttrn 11182  ax-pre-ltadd 11183  ax-pre-mulgt0 11184  ax-pre-sup 11185  ax-addf 11186  ax-mulf 11187
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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-of 7667  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-tpos 8208  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-er 8700  df-ec 8702  df-qs 8706  df-map 8819  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9502  df-dju 9893  df-card 9931  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11869  df-nn 12210  df-2 12272  df-3 12273  df-4 12274  df-5 12275  df-6 12276  df-7 12277  df-8 12278  df-9 12279  df-n0 12470  df-xnn0 12542  df-z 12556  df-dec 12675  df-uz 12820  df-rp 12972  df-fz 13482  df-fzo 13625  df-fl 13754  df-mod 13832  df-seq 13964  df-exp 14025  df-hash 14288  df-cj 15043  df-re 15044  df-im 15045  df-sqrt 15179  df-abs 15180  df-clim 15429  df-sum 15630  df-dvds 16195  df-gcd 16433  df-prm 16606  df-struct 17077  df-sets 17094  df-slot 17112  df-ndx 17124  df-base 17142  df-ress 17171  df-plusg 17207  df-mulr 17208  df-starv 17209  df-sca 17210  df-vsca 17211  df-ip 17212  df-tset 17213  df-ple 17214  df-ds 17216  df-unif 17217  df-0g 17384  df-gsum 17385  df-imas 17451  df-qus 17452  df-mgm 18558  df-sgrp 18607  df-mnd 18623  df-mhm 18668  df-submnd 18669  df-grp 18819  df-minusg 18820  df-sbg 18821  df-mulg 18946  df-subg 18998  df-nsg 18999  df-eqg 19000  df-ghm 19085  df-cntz 19176  df-cmn 19645  df-abl 19646  df-mgp 19983  df-ur 20000  df-ring 20052  df-cring 20053  df-oppr 20143  df-dvdsr 20164  df-unit 20165  df-invr 20195  df-dvr 20208  df-rnghom 20244  df-nzr 20285  df-drng 20310  df-field 20311  df-subrg 20354  df-lmod 20466  df-lss 20536  df-lsp 20576  df-sra 20778  df-rgmod 20779  df-lidl 20780  df-rsp 20781  df-2idl 20850  df-rlreg 20892  df-domn 20893  df-idom 20894  df-cnfld 20938  df-zring 21011  df-zrh 21045  df-zn 21048
This theorem is referenced by:  lgseisen  26872
  Copyright terms: Public domain W3C validator