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Theorem primrootspoweq0 42063
Description: The power of a 𝑅-th primitive root is zero if and only if it divides 𝑅. (Contributed by metakunt, 15-May-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
primrootspoweq0.1 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
primrootspoweq0.2 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
primrootspoweq0.3 (𝜑𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
primrootspoweq0.4 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
primrootspoweq0.5 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
Assertion
Ref Expression
primrootspoweq0 (𝜑 → ((𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ 𝐾𝑁))
Distinct variable group:   𝑅,𝑎,𝑖
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑖,𝑎)   𝑈(𝑖,𝑎)   𝐾(𝑖,𝑎)   𝑀(𝑖,𝑎)   𝑁(𝑖,𝑎)

Proof of Theorem primrootspoweq0
Dummy variables 𝑙 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simplr 768 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
21oveq1d 7463 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
3 primrootspoweq0.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
4 primrootspoweq0.2 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐾 ∈ ℕ)
5 primrootspoweq0.4 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g𝑅)𝑎) = (0g𝑅)}
63, 4, 5primrootsunit 42055 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ∧ (𝑅s 𝑈) ∈ Abel))
76simprd 495 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ Abel)
87ad4antr 731 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑅s 𝑈) ∈ Abel)
98ablgrpd 19828 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑅s 𝑈) ∈ Grp)
10 simp-4r 783 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑥 ∈ ℤ)
114nnzd 12666 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
1211ad4antr 731 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
1310, 12zmulcld 12753 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ)
14 simpllr 775 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)))
1514elfzelzd 13585 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
16 primrootspoweq0.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
176simpld 494 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
1816, 17eleqtrd 2846 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑀 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
19 ablcmn 19829 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅s 𝑈) ∈ Abel → (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd)
207, 19syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd)
214nnnn0d 12613 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
22 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (.g‘(𝑅s 𝑈)) = (.g‘(𝑅s 𝑈))
2320, 21, 22isprimroot 42050 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
2423biimpd 229 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑀 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾) → (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙))))
2518, 24mpd 15 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑙)))
2625simp1d 1142 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
2726ad4antr 731 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
2813, 15, 273jca 1128 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
29 eqid 2740 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(𝑅s 𝑈)) = (Base‘(𝑅s 𝑈))
30 eqid 2740 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(𝑅s 𝑈)) = (+g‘(𝑅s 𝑈))
3129, 22, 30mulgdir 19146 . . . . . . . . . 10 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ ((𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
329, 28, 31syl2anc 583 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
3310, 12, 273jca 1128 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
3429, 22mulgass 19151 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
359, 33, 34syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
3625simp2d 1143 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
3736ad4antr 731 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
3837oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))))
39 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0g‘(𝑅s 𝑈)) = (0g‘(𝑅s 𝑈))
4029, 22, 39mulgz 19142 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
419, 10, 40syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
4238, 41eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
4335, 42eqtrd 2780 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
4443oveq1d 7463 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = ((0g‘(𝑅s 𝑈))(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
4529, 22, 9, 15, 27mulgcld 19136 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
4629, 30, 39, 9, 45grplidd 19009 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((0g‘(𝑅s 𝑈))(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
4744, 46eqtrd 2780 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
4832, 47eqtrd 2780 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
492, 48eqtrd 2780 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
508, 19syl 17 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑅s 𝑈) ∈ CMnd)
514ad4antr 731 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝐾 ∈ ℕ)
5216ad4antr 731 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
5317ad4antr 731 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
5452, 53eleqtrd 2846 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑀 ∈ ((𝑅s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
55 1cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
5655addlidd 11491 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 + 1) = 1)
574nnge1d 12341 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ≤ 𝐾)
5856, 57eqbrtrd 5188 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 + 1) ≤ 𝐾)
59 0red 11293 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
60 1red 11291 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
614nnred 12308 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐾 ∈ ℝ)
62 leaddsub 11766 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6359, 60, 61, 62syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6458, 63mpbid 232 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (𝐾 − 1))
65 0zd 12651 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
66 1zzd 12674 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
6711, 66zsubcld 12752 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
68 eluz 12917 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0 ∈ ℤ ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℤ) → ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ‘0) ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6965, 67, 68syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ‘0) ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
7064, 69mpbird 257 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ (ℤ‘0))
71 elfzp12 13663 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ‘0) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7270, 71syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7372ad4antr 731 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7473biimpd 229 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) → (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7514, 74mpd 15 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1))))
76 simp-5r 785 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑥 ∈ ℤ)
7751adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℕ)
7877nnzd 12666 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℤ)
79 dvdsmul2 16327 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → 𝐾 ∥ (𝑥 · 𝐾))
8076, 78, 79syl2anc 583 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∥ (𝑥 · 𝐾))
8176zcnd 12748 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑥 ∈ ℂ)
8277nncnd 12309 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℂ)
8381, 82mulcld 11310 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) ∈ ℂ)
8483addridd 11490 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = (𝑥 · 𝐾))
8584eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) = ((𝑥 · 𝐾) + 0))
86 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑦 = 0)
8786eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 0 = 𝑦)
8887oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
8985, 88eqtrd 2780 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
9080, 89breqtrd 5192 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∥ ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
911adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
9291eqcomd 2746 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦) = 𝑁)
9390, 92breqtrd 5192 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾𝑁)
94 simplr 768 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ¬ 𝐾𝑁)
9593, 94pm2.21dd 195 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1)))
9695ex 412 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦 = 0 → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
97 1cnd 11285 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 1 ∈ ℂ)
9897addlidd 11491 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (0 + 1) = 1)
9998oveq1d 7463 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) = (1...(𝐾 − 1)))
100 ssidd 4032 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (1...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
10199, 100eqsstrd 4047 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
102101sseld 4007 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
10396, 102jaod 858 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ((𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1))) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
10475, 103mpd 15 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1)))
10550, 51, 54, 104primrootlekpowne0 42062 . . . . . . 7 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) ≠ (0g‘(𝑅s 𝑈)))
10649, 105eqnetrd 3014 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) ≠ (0g‘(𝑅s 𝑈)))
107106neneqd 2951 . . . . 5 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾𝑁) → ¬ (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
108107ex 412 . . . 4 ((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → (¬ 𝐾𝑁 → ¬ (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
109108con4d 115 . . 3 ((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → ((𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) → 𝐾𝑁))
110 simp-4l 782 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾𝑁) → 𝜑)
111 simpr 484 . . . . . 6 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾𝑁) → 𝐾𝑁)
112110, 111jca 511 . . . . 5 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾𝑁) → (𝜑𝐾𝑁))
113 primrootspoweq0.5 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
114 divides 16304 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐾𝑁 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
11511, 113, 114syl2anc 583 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾𝑁 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
116115biimpd 229 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾𝑁 → ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
117116imp 406 . . . . . 6 ((𝜑𝐾𝑁) → ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁)
118 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
119118eqcomd 2746 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑁 = (𝑦 · 𝐾))
120119oveq1d 7463 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀))
1217ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑅s 𝑈) ∈ Abel)
122 ablgrp 19827 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅s 𝑈) ∈ Abel → (𝑅s 𝑈) ∈ Grp)
123121, 122syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑅s 𝑈) ∈ Grp)
124 simplr 768 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
12511ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
12626ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))
127124, 125, 1263jca 1128 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈))))
12829, 22mulgass 19151 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅s 𝑈)))) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
129123, 127, 128syl2anc 583 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)))
13036ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
131130oveq2d 7464 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))))
13229, 22, 39mulgz 19142 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅s 𝑈) ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
133123, 124, 132syl2anc 583 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(0g‘(𝑅s 𝑈))) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
134131, 133eqtrd 2780 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀)) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
135129, 134eqtrd 2780 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
136120, 135eqtrd 2780 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
137 nfv 1913 . . . . . . . . . . . 12 𝑦(𝑥 · 𝐾) = 𝑁
138 nfv 1913 . . . . . . . . . . . 12 𝑥(𝑦 · 𝐾) = 𝑁
139 oveq1 7455 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 · 𝐾) = (𝑦 · 𝐾))
140139eqeq1d 2742 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 · 𝐾) = 𝑁 ↔ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁))
141137, 138, 140cbvrexw 3313 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
142141biimpi 216 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 → ∃𝑦 ∈ ℤ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
143142adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) → ∃𝑦 ∈ ℤ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
144136, 143r19.29a 3168 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
145144ex 412 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
146145adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝐾𝑁) → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
147117, 146mpd 15 . . . . 5 ((𝜑𝐾𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
148112, 147syl 17 . . . 4 (((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)))
149148ex 412 . . 3 ((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → (𝐾𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈))))
150109, 149impbid 212 . 2 ((((𝜑𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → ((𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ 𝐾𝑁))
151113, 4remexz 42061 . 2 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
152150, 151r19.29vva 3222 1 (𝜑 → ((𝑁(.g‘(𝑅s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅s 𝑈)) ↔ 𝐾𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 846  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076  {crab 3443   class class class wbr 5166  cfv 6573  (class class class)co 7448  cr 11183  0cc0 11184  1c1 11185   + caddc 11187   · cmul 11189  cle 11325  cmin 11520  cn 12293  0cn0 12553  cz 12639  cuz 12903  ...cfz 13567  cdvds 16302  Basecbs 17258  s cress 17287  +gcplusg 17311  0gc0g 17499  Grpcgrp 18973  .gcmg 19107  CMndccmn 19822  Abelcabl 19823   PrimRoots cprimroots 42048
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261  ax-pre-sup 11262
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-sup 9511  df-inf 9512  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-div 11948  df-nn 12294  df-2 12356  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-rp 13058  df-ico 13413  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-fl 13843  df-mod 13921  df-seq 14053  df-dvds 16303  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-0g 17501  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-submnd 18819  df-grp 18976  df-minusg 18977  df-mulg 19108  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-primroots 42049
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