MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  lgslem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem lgslem1 26789
Description: When ๐‘Ž is coprime to the prime ๐‘, ๐‘Žโ†‘((๐‘ โˆ’ 1) / 2) is equivalent mod ๐‘ to 1 or -1, and so adding 1 makes it equivalent to 0 or 2. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
lgslem1 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2})

Proof of Theorem lgslem1
StepHypRef Expression
1 eldifi 4125 . . . . . . . . 9 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
213ad2ant2 1134 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
3 prmnn 16607 . . . . . . . 8 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
42, 3syl 17 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
5 simp1 1136 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
6 prmz 16608 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
72, 6syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
85, 7gcdcomd 16451 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ด gcd ๐‘ƒ) = (๐‘ƒ gcd ๐ด))
9 simp3 1138 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด)
10 coprm 16644 . . . . . . . . . 10 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค) โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด โ†” (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1))
112, 5, 10syl2anc 584 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด โ†” (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1))
129, 11mpbid 231 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ gcd ๐ด) = 1)
138, 12eqtrd 2772 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ด gcd ๐‘ƒ) = 1)
14 eulerth 16712 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง (๐ด gcd ๐‘ƒ) = 1) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ))
154, 5, 13, 14syl3anc 1371 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ))
16 phiprm 16706 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
172, 16syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
18 nnm1nn0 12509 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
194, 18syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„•0)
2017, 19eqeltrd 2833 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0)
21 zexpcl 14038 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค)
225, 20, 21syl2anc 584 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค)
23 1zzd 12589 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
24 moddvds 16204 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„ค) โ†’ (((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1)))
254, 22, 23, 24syl3anc 1371 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) mod ๐‘ƒ) = (1 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1)))
2615, 25mpbid 231 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1))
2719nn0cnd 12530 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆ’ 1) โˆˆ โ„‚)
28 2cnd 12286 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„‚)
29 2ne0 12312 . . . . . . . . . . . . 13 2 โ‰  0
3029a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โ‰  0)
3127, 28, 30divcan1d 11987 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2) = (๐‘ƒ โˆ’ 1))
3217, 31eqtr4d 2775 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (ฯ•โ€˜๐‘ƒ) = (((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2))
3332oveq2d 7421 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) = (๐ดโ†‘(((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)))
345zcnd 12663 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
35 2nn0 12485 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ โ„•0
3635a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„•0)
37 oddprm 16739 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•)
38373ad2ant2 1134 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•)
3938nnnn0d 12528 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•0)
4034, 36, 39expmuld 14110 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) ยท 2)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2))
4133, 40eqtrd 2772 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2))
4241oveq1d 7420 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ 1))
43 sq1 14155 . . . . . . . 8 (1โ†‘2) = 1
4443oveq2i 7416 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ 1)
4542, 44eqtr4di 2790 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)))
46 zexpcl 14038 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2) โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค)
475, 39, 46syl2anc 584 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค)
4847zcnd 12663 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„‚)
49 ax-1cn 11164 . . . . . . 7 1 โˆˆ โ„‚
50 subsq 14170 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5148, 49, 50sylancl 586 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2))โ†‘2) โˆ’ (1โ†‘2)) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5245, 51eqtrd 2772 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘(ฯ•โ€˜๐‘ƒ)) โˆ’ 1) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5326, 52breqtrd 5173 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
5447peano2zd 12665 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค)
55 peano2zm 12601 . . . . . 6 ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆˆ โ„ค โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
5647, 55syl 17 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค)
57 euclemma 16646 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))))
582, 54, 56, 57syl3anc 1371 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) ยท ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))))
5953, 58mpbid 231 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
60 dvdsval3 16197 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0))
614, 54, 60syl2anc 584 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0))
62 2z 12590 . . . . . . 7 2 โˆˆ โ„ค
6362a1i 11 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„ค)
64 moddvds 16204 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆˆ โ„ค โˆง 2 โˆˆ โ„ค) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2)))
654, 54, 63, 64syl3anc 1371 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2)))
66 2re 12282 . . . . . . . 8 2 โˆˆ โ„
6766a1i 11 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โˆˆ โ„)
684nnrpd 13010 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„+)
69 0le2 12310 . . . . . . . 8 0 โ‰ค 2
7069a1i 11 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค 2)
714nnred 12223 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„)
72 prmuz2 16629 . . . . . . . . . 10 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
732, 72syl 17 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2))
74 eluzle 12831 . . . . . . . . 9 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ 2 โ‰ค ๐‘ƒ)
7573, 74syl 17 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 โ‰ค ๐‘ƒ)
76 eldifsni 4792 . . . . . . . . 9 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  2)
77763ad2ant2 1134 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  2)
7867, 71, 75, 77leneltd 11364 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 2 < ๐‘ƒ)
79 modid 13857 . . . . . . 7 (((2 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„+) โˆง (0 โ‰ค 2 โˆง 2 < ๐‘ƒ)) โ†’ (2 mod ๐‘ƒ) = 2)
8067, 68, 70, 78, 79syl22anc 837 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (2 mod ๐‘ƒ) = 2)
8180eqeq2d 2743 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = (2 mod ๐‘ƒ) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
82 df-2 12271 . . . . . . . 8 2 = (1 + 1)
8382oveq2i 7416 . . . . . . 7 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) = (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ (1 + 1))
8449a1i 11 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
8548, 84, 84pnpcan2d 11605 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ (1 + 1)) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))
8683, 85eqtrid 2784 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) = ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1))
8786breq2d 5159 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆ’ 2) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)))
8865, 81, 873bitr3rd 309 . . . 4 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1) โ†” (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
8961, 88orbi12d 917 . . 3 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) โˆจ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) โˆ’ 1)) โ†” ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2)))
9059, 89mpbid 231 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
91 ovex 7438 . . 3 (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ V
9291elpr 4650 . 2 ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2} โ†” ((((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 0 โˆจ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) = 2))
9390, 92sylibr 233 1 ((๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ (โ„™ โˆ– {2}) โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (((๐ดโ†‘((๐‘ƒ โˆ’ 1) / 2)) + 1) mod ๐‘ƒ) โˆˆ {0, 2})
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆจ wo 845   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โ‰  wne 2940   โˆ– cdif 3944  {csn 4627  {cpr 4629   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  โ„‚cc 11104  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   โˆ’ cmin 11440   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  2c2 12263  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  โ„คโ‰ฅcuz 12818  โ„+crp 12970   mod cmo 13830  โ†‘cexp 14023   โˆฅ cdvds 16193   gcd cgcd 16431  โ„™cprime 16604  ฯ•cphi 16693
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-prm 16605  df-phi 16695
This theorem is referenced by:  lgslem4  26792
  Copyright terms: Public domain W3C validator