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

Theorem prmdivdiv 16666
Description: The (modular) inverse of the inverse of a number is itself. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jan-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
prmdiv.1 ๐‘… = ((๐ดโ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ)
Assertion
Ref Expression
prmdivdiv ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด = ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ))

Proof of Theorem prmdivdiv
StepHypRef Expression
1 fz1ssfz0 13544 . . 3 (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โŠ† (0...(๐‘ƒ โˆ’ 1))
2 simpr 486 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)))
31, 2sselid 3947 . 2 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด โˆˆ (0...(๐‘ƒ โˆ’ 1)))
4 simpl 484 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™)
5 elfznn 13477 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•)
65adantl 483 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„•)
76nnzd 12533 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค)
8 prmnn 16557 . . . . . 6 (๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
9 fzm1ndvds 16211 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด)
108, 9sylan 581 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด)
11 prmdiv.1 . . . . . 6 ๐‘… = ((๐ดโ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ)
1211prmdiv 16664 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐ด) โ†’ (๐‘… โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โˆง ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ด ยท ๐‘…) โˆ’ 1)))
134, 7, 10, 12syl3anc 1372 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ (๐‘… โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โˆง ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ด ยท ๐‘…) โˆ’ 1)))
1413simprd 497 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐ด ยท ๐‘…) โˆ’ 1))
156nncnd 12176 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1613simpld 496 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘… โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)))
17 elfznn 13477 . . . . . . 7 (๐‘… โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
1816, 17syl 17 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„•)
1918nncnd 12176 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„‚)
2015, 19mulcomd 11183 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ (๐ด ยท ๐‘…) = (๐‘… ยท ๐ด))
2120oveq1d 7377 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ((๐ด ยท ๐‘…) โˆ’ 1) = ((๐‘… ยท ๐ด) โˆ’ 1))
2214, 21breqtrd 5136 . 2 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘… ยท ๐ด) โˆ’ 1))
2316elfzelzd 13449 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐‘… โˆˆ โ„ค)
24 fzm1ndvds 16211 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘… โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘…)
258, 16, 24syl2an2r 684 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘…)
26 eqid 2737 . . . 4 ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ) = ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ)
2726prmdiveq 16665 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘… โˆˆ โ„ค โˆง ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ๐‘…) โ†’ ((๐ด โˆˆ (0...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โˆง ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘… ยท ๐ด) โˆ’ 1)) โ†” ๐ด = ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ)))
284, 23, 25, 27syl3anc 1372 . 2 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ((๐ด โˆˆ (0...(๐‘ƒ โˆ’ 1)) โˆง ๐‘ƒ โˆฅ ((๐‘… ยท ๐ด) โˆ’ 1)) โ†” ๐ด = ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ)))
293, 22, 28mpbi2and 711 1 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ด โˆˆ (1...(๐‘ƒ โˆ’ 1))) โ†’ ๐ด = ((๐‘…โ†‘(๐‘ƒ โˆ’ 2)) mod ๐‘ƒ))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   class class class wbr 5110  (class class class)co 7362  0cc0 11058  1c1 11059   ยท cmul 11063   โˆ’ cmin 11392  โ„•cn 12160  2c2 12215  โ„คcz 12506  ...cfz 13431   mod cmo 13781  โ†‘cexp 13974   โˆฅ cdvds 16143  โ„™cprime 16554
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 2708  ax-rep 5247  ax-sep 5261  ax-nul 5268  ax-pow 5325  ax-pr 5389  ax-un 7677  ax-cnex 11114  ax-resscn 11115  ax-1cn 11116  ax-icn 11117  ax-addcl 11118  ax-addrcl 11119  ax-mulcl 11120  ax-mulrcl 11121  ax-mulcom 11122  ax-addass 11123  ax-mulass 11124  ax-distr 11125  ax-i2m1 11126  ax-1ne0 11127  ax-1rid 11128  ax-rnegex 11129  ax-rrecex 11130  ax-cnre 11131  ax-pre-lttri 11132  ax-pre-lttrn 11133  ax-pre-ltadd 11134  ax-pre-mulgt0 11135  ax-pre-sup 11136
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 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-nel 3051  df-ral 3066  df-rex 3075  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3411  df-v 3450  df-sbc 3745  df-csb 3861  df-dif 3918  df-un 3920  df-in 3922  df-ss 3932  df-pss 3934  df-nul 4288  df-if 4492  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4871  df-int 4913  df-iun 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5194  df-tr 5228  df-id 5536  df-eprel 5542  df-po 5550  df-so 5551  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6258  df-ord 6325  df-on 6326  df-lim 6327  df-suc 6328  df-iota 6453  df-fun 6503  df-fn 6504  df-f 6505  df-f1 6506  df-fo 6507  df-f1o 6508  df-fv 6509  df-riota 7318  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-om 7808  df-1st 7926  df-2nd 7927  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8322  df-rdg 8361  df-1o 8417  df-2o 8418  df-oadd 8421  df-er 8655  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-sup 9385  df-inf 9386  df-dju 9844  df-card 9882  df-pnf 11198  df-mnf 11199  df-xr 11200  df-ltxr 11201  df-le 11202  df-sub 11394  df-neg 11395  df-div 11820  df-nn 12161  df-2 12223  df-3 12224  df-n0 12421  df-xnn0 12493  df-z 12507  df-uz 12771  df-rp 12923  df-fz 13432  df-fzo 13575  df-fl 13704  df-mod 13782  df-seq 13914  df-exp 13975  df-hash 14238  df-cj 14991  df-re 14992  df-im 14993  df-sqrt 15127  df-abs 15128  df-dvds 16144  df-gcd 16382  df-prm 16555  df-phi 16645
This theorem is referenced by:  wilthlem2  26434
  Copyright terms: Public domain W3C validator