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Theorem primrootspoweq0 43136
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 (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
primrootspoweq0.2 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
primrootspoweq0.3 (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
primrootspoweq0.4 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g‘𝑅)𝑎) = (0g‘𝑅)}
primrootspoweq0.5 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
Assertion
Ref Expression
primrootspoweq0 (𝜑 → ((𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ↔ 𝐾 ∥ 𝑁))
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 781 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
21oveq1d 7433 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
3 primrootspoweq0.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
4 primrootspoweq0.2 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
5 primrootspoweq0.4 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑈 = {𝑎 ∈ (Base‘𝑅) ∣ ∃𝑖 ∈ (Base‘𝑅)(𝑖(+g‘𝑅)𝑎) = (0g‘𝑅)}
63, 4, 5primrootsunit 43128 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ∧ (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel))
76simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel)
87ad4antr 745 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel)
98ablgrpd 19993 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp)
10 simp-4r 796 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑥 ∈ ℤ)
114nnzd 12712 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
1211ad4antr 745 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
1310, 12zmulcld 12802 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ)
14 simpllr 788 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)))
1514elfzelzd 13650 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
16 primrootspoweq0.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
176simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
1816, 17eleqtrd 2863 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
19 ablcmn 19994 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ CMnd)
207, 19syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ CMnd)
214nnnn0d 12660 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
22 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (.g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
2320, 21, 22isprimroot 43123 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾) ↔ (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) → 𝐾 ∥ 𝑙))))
2423biimpd 232 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾) → (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) → 𝐾 ∥ 𝑙))))
2518, 24mpd 16 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ∧ ∀𝑙 ∈ ℕ0 ((𝑙(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) → 𝐾 ∥ 𝑙)))
2625simp1d 1160 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
2726ad4antr 745 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
2813, 15, 273jca 1146 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
29 eqid 2761 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈))
30 eqid 2761 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
3129, 22, 30mulgdir 19309 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp ∧ ((𝑥 · 𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
329, 28, 31syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
3310, 12, 273jca 1146 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
3429, 22mulgass 19314 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
359, 33, 34syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
3625simp2d 1161 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
3736ad4antr 745 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
3837oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
39 eqid 2761 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
4029, 22, 39mulgz 19305 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
419, 10, 40syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
4238, 41eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑥(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
4335, 42eqtrd 2796 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
4443oveq1d 7433 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = ((0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
4529, 22, 9, 15, 27mulgcld 19299 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
4629, 30, 39, 9, 45grplidd 19173 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
4744, 46eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (((𝑥 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)(+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
4832, 47eqtrd 2796 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
492, 48eqtrd 2796 . . . . . . 7 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
508, 19syl 18 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ CMnd)
514ad4antr 745 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝐾 ∈ ℕ)
5216ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∈ (𝑅 PrimRoots 𝐾))
5317ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑅 PrimRoots 𝐾) = ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
5452, 53eleqtrd 2863 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
55 1cnd 11295 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
5655addlidd 11504 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 + 1) = 1)
574nnge1d 12379 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ≤ 𝐾)
5856, 57eqbrtrd 5127 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 + 1) ≤ 𝐾)
59 0red 11304 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
60 1red 11302 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
614nnred 12343 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
62 leaddsub 11785 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6359, 60, 61, 62syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6458, 63mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (𝐾 − 1))
65 0zd 12698 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
66 1zzd 12720 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
6711, 66zsubcld 12801 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
68 eluz 12972 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0 ∈ ℤ ∧ (𝐾 − 1) ∈ ℤ) → ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ≥‘0) ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6965, 67, 68syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ≥‘0) ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
7064, 69mpbird 260 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ (ℤ≥‘0))
71 elfzp12 13730 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐾 − 1) ∈ (ℤ≥‘0) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7270, 71syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7372ad4antr 745 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↔ (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7473biimpd 232 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1)) → (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)))))
7514, 74mpd 16 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1))))
76 simp-5r 798 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑥 ∈ ℤ)
7751adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℕ)
7877nnzd 12712 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℤ)
79 dvdsmul2 16441 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → 𝐾 ∥ (𝑥 · 𝐾))
8076, 78, 79syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∥ (𝑥 · 𝐾))
8176zcnd 12797 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑥 ∈ ℂ)
8277nncnd 12344 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℂ)
8381, 82mulcld 11322 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) ∈ ℂ)
8483addridd 11503 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = (𝑥 · 𝐾))
8584eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) = ((𝑥 · 𝐾) + 0))
86 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑦 = 0)
8786eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 0 = 𝑦)
8887oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
8985, 88eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
9080, 89breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∥ ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
911adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
9291eqcomd 2767 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦) = 𝑁)
9390, 92breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∥ 𝑁)
94 simplr 781 . . . . . . . . . . . 12 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ¬ 𝐾 ∥ 𝑁)
9593, 94pm2.21dd 198 . . . . . . . . . . 11 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1)))
9695ex 418 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦 = 0 → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
97 1cnd 11295 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 1 ∈ ℂ)
9897addlidd 11504 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (0 + 1) = 1)
9998oveq1d 7433 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) = (1...(𝐾 − 1)))
100 ssidd 3954 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (1...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
10199, 100eqsstrd 3965 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
102101sseld 3930 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
10396, 102jaod 873 . . . . . . . . 9 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((𝑦 = 0 ∨ 𝑦 ∈ ((0 + 1)...(𝐾 − 1))) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1))))
10475, 103mpd 16 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑦 ∈ (1...(𝐾 − 1)))
10550, 51, 54, 104primrootlekpowne0 43135 . . . . . . 7 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) ≠ (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
10649, 105eqnetrd 3023 . . . . . 6 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) ≠ (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
107106neneqd 2961 . . . . 5 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ¬ (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
108107ex 418 . . . 4 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → (¬ 𝐾 ∥ 𝑁 → ¬ (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
109108con4d 116 . . 3 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → ((𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) → 𝐾 ∥ 𝑁))
110 simp-4l 795 . . . . . 6 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝜑)
111 simpr 490 . . . . . 6 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝐾 ∥ 𝑁)
112110, 111jca 521 . . . . 5 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝜑 ∧ 𝐾 ∥ 𝑁))
113 primrootspoweq0.5 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
114 divides 16417 . . . . . . . . 9 ((𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝐾 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
11511, 113, 114syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐾 ∥ 𝑁 ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
116115biimpd 232 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾 ∥ 𝑁 → ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁))
117116imp 412 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁)
118 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
119118eqcomd 2767 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑁 = (𝑦 · 𝐾))
120119oveq1d 7433 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀))
1217ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel)
122 ablgrp 19992 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp)
123121, 122syl 18 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp)
124 simplr 781 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑦 ∈ ℤ)
12511ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
12626ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
127124, 125, 1263jca 1146 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
12829, 22mulgass 19314 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)))) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
129123, 127, 128syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)))
13036ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
131130oveq2d 7434 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
13229, 22, 39mulgz 19305 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Grp ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
133123, 124, 132syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
134131, 133eqtrd 2796 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑦(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))(𝐾(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀)) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
135129, 134eqtrd 2796 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → ((𝑦 · 𝐾)(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
136120, 135eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
137 nfv 1947 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑦(𝑥 · 𝐾) = 𝑁
138 nfv 1947 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑥(𝑦 · 𝐾) = 𝑁
139 oveq1 7425 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 · 𝐾) = (𝑦 · 𝐾))
140139eqeq1d 2763 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 · 𝐾) = 𝑁 ↔ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁))
141137, 138, 140cbvrexw 3306 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 ↔ ∃𝑦 ∈ ℤ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
142141bilani 510 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) → ∃𝑦 ∈ ℤ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁)
143136, 142r19.29a 3171 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
144143ex 418 . . . . . . 7 (𝜑 → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
145144adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → (∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
146117, 145mpd 16 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
147112, 146syl 18 . . . 4 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ 𝐾 ∥ 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
148147ex 418 . . 3 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → (𝐾 ∥ 𝑁 → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))))
149109, 148impbid 215 . 2 ((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) → ((𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ↔ 𝐾 ∥ 𝑁))
150113, 4remexz 43134 . 2 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
151149, 150r19.29vva 3223 1 (𝜑 → ((𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) ↔ 𝐾 ∥ 𝑁))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  {crab 3413   class class class wbr 5103  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198   ≤ cle 11337   − cmin 11534  ℕcn 12328  ℕ0cn0 12599  ℤcz 12686  ℤ≥cuz 12958  ...cfz 13632   ∥ cdvds 16415  Basecbs 17380   ↾s cress 17401  +gcplusg 17421  0gc0g 17603  Grpcgrp 19137  .gcmg 19270  CMndccmn 19987  Abelcabl 19988   PrimRoots cprimroots 43121
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-sup 9427  df-inf 9428  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-rp 13114  df-ico 13475  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-fl 13925  df-mod 14003  df-seq 14138  df-dvds 16416  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-0g 17605  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-mulg 19271  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-primroots 43122
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