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Theorem primrootspoweq0 43415
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 7464 . . . . . . . 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 43407 . . . . . . . . . . . . 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 20042 . . . . . . . . . 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 12757 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
1211ad4antr 745 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
1310, 12zmulcld 12847 . . . . . . . . . . 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 13695 . . . . . . . . . . 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 2866 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
19 ablcmn 20043 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 ↾s 𝑈) ∈ Abel → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ CMnd)
207, 19syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑅 ↾s 𝑈) ∈ CMnd)
214nnnn0d 12705 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
22 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (.g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
2320, 21, 22isprimroot 43402 . . . . . . . . . . . . . . 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 2763 . . . . . . . . . . 11 (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (Base‘(𝑅 ↾s 𝑈))
30 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (+g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (+g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
3129, 22, 30mulgdir 19357 . . . . . . . . . 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 19362 . . . . . . . . . . . . 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 7465 . . . . . . . . . . . . 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 2763 . . . . . . . . . . . . . . 15 (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈))
4029, 22, 39mulgz 19353 . . . . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . . 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 7464 . . . . . . . . . 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 19347 . . . . . . . . . . 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 19221 . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . 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 2798 . . . . . . 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 2866 . . . . . . . 8 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 𝑀 ∈ ((𝑅 ↾s 𝑈) PrimRoots 𝐾))
55 1cnd 11339 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
5655addlidd 11548 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (0 + 1) = 1)
574nnge1d 12424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ≤ 𝐾)
5856, 57eqbrtrd 5131 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (0 + 1) ≤ 𝐾)
59 0red 11348 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 0 ∈ ℝ)
60 1red 11346 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
614nnred 12388 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
62 leaddsub 11830 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((0 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ) → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6359, 60, 61, 62syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ((0 + 1) ≤ 𝐾 ↔ 0 ≤ (𝐾 − 1)))
6458, 63mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 0 ≤ (𝐾 − 1))
65 0zd 12743 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
66 1zzd 12765 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
6711, 66zsubcld 12846 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐾 − 1) ∈ ℤ)
68 eluz 13017 . . . . . . . . . . . . . . 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 13775 . . . . . . . . . . . . 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 12757 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℤ)
79 dvdsmul2 16489 . . . . . . . . . . . . . . 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 12842 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝑥 ∈ ℂ)
8277nncnd 12389 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 𝐾 ∈ ℂ)
8381, 82mulcld 11366 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) ∈ ℂ)
8483addridd 11547 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = (𝑥 · 𝐾))
8584eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → 0 = 𝑦)
8887oveq2d 7465 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 0) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
8985, 88eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → (𝑥 · 𝐾) = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
9080, 89breqtrd 5135 . . . . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . . . . 13 ((((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) ∧ 𝑦 = 0) → ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦) = 𝑁)
9390, 92breqtrd 5135 . . . . . . . . . . . 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 11339 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → 1 ∈ ℂ)
9897addlidd 11548 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (0 + 1) = 1)
9998oveq1d 7464 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) = (1...(𝐾 − 1)))
100 ssidd 3936 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → (1...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
10199, 100eqsstrd 3947 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))) ∧ 𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦)) ∧ ¬ 𝐾 ∥ 𝑁) → ((0 + 1)...(𝐾 − 1)) ⊆ (1...(𝐾 − 1)))
102101sseld 3912 . . . . . . . . . 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 43414 . . . . . . 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 3026 . . . . . 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 2964 . . . . 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 16465 . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → 𝑁 = (𝑦 · 𝐾))
120119oveq1d 7464 . . . . . . . . . 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 20041 . . . . . . . . . . . . 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 19362 . . . . . . . . . . . 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 7465 . . . . . . . . . . . 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 19353 . . . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ ∃𝑥 ∈ ℤ (𝑥 · 𝐾) = 𝑁) ∧ 𝑦 ∈ ℤ) ∧ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁) → (𝑁(.g‘(𝑅 ↾s 𝑈))𝑀) = (0g‘(𝑅 ↾s 𝑈)))
137 nfv 1949 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑦(𝑥 · 𝐾) = 𝑁
138 nfv 1949 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑥(𝑦 · 𝐾) = 𝑁
139 oveq1 7456 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 · 𝐾) = (𝑦 · 𝐾))
140139eqeq1d 2765 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 · 𝐾) = 𝑁 ↔ (𝑦 · 𝐾) = 𝑁))
141137, 138, 140cbvrexw 3309 . . . . . . . . . 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 3174 . . . . . . . 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 43413 . 2 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑁 = ((𝑥 · 𝐾) + 𝑦))
151149, 150r19.29vva 3226 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 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  {crab 3416   class class class wbr 5106  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449  ℝcr 11236  0cc0 11237  1c1 11238   + caddc 11240   · cmul 11242   ≤ cle 11381   − cmin 11578  ℕcn 12373  ℕ0cn0 12644  ℤcz 12731  ℤ≥cuz 13003  ...cfz 13677   ∥ cdvds 16463  Basecbs 17428   ↾s cress 17449  +gcplusg 17469  0gc0g 17651  Grpcgrp 19185  .gcmg 19318  CMndccmn 20036  Abelcabl 20037   PrimRoots cprimroots 43400
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-pre-sup 11315
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-er 8753  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-sup 9469  df-inf 9470  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-div 12012  df-nn 12374  df-2 12443  df-n0 12645  df-z 12732  df-uz 13004  df-rp 13159  df-ico 13520  df-fz 13678  df-fzo 13827  df-fl 13970  df-mod 14048  df-seq 14183  df-dvds 16464  df-sets 17383  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-ress 17450  df-plusg 17482  df-0g 17653  df-mgm 18857  df-sgrp 18949  df-mnd 18965  df-submnd 19020  df-grp 19188  df-minusg 19189  df-mulg 19319  df-cmn 20038  df-abl 20039  df-primroots 43401
This theorem is used by:  aks6d1c6isolem3  43485
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