wilthlem2 - Metamath Proof Explorer

	Metamath Proof Explorer		< Previous Next > Nearby theorems
Mirrors > Home > MPE Home > Th. List > wilthlem2		Structured version Visualization version GIF version

Theorem wilthlem2 26418

Description: Lemma for wilth 26420: induction step. The "hand proof" version of this theorem works by writing out the list of all numbers from 1 to 𝑃 − 1 in pairs such that a number is paired with its inverse. Every number has a unique inverse different from itself except 1 and 𝑃 − 1, and so each pair multiplies to 1, and 1 and 𝑃 − 1≡-1 multiply to -1, so the full product is equal to -1. Here we make this precise by doing the product pair by pair.

The induction hypothesis says that every subset 𝑆 of 1...(𝑃 − 1) that is closed under inverse (i.e. all pairs are matched up) and contains 𝑃 − 1 multiplies to -1 mod 𝑃. Given such a set, we take out one element 𝑧 ≠ 𝑃 − 1. If there are no such elements, then 𝑆 = {𝑃 − 1} which forms the base case. Otherwise, 𝑆 ∖ {𝑧, 𝑧↑-1} is also closed under inverse and contains 𝑃 − 1, so the induction hypothesis says that this equals -1; and the remaining two elements are either equal to each other, in which case wilthlem1 26417 gives that 𝑧 = 1 or 𝑃 − 1, and we've already excluded the second case, so the product gives 1; or 𝑧 ≠ 𝑧↑-1 and their product is 1. In either case the accumulated product is unaffected. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jan-2015.) (Proof shortened by AV, 27-Jul-2019.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
wilthlem.t	⊢ 𝑇 = (mulGrp‘ℂ_fld)
wilthlem.a	⊢ 𝐴 = {𝑥 ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ∣ ((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥)}
wilthlem2.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
wilthlem2.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐴)
wilthlem2.r	⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ 𝐴 (𝑠 ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))

**Assertion**
Ref	Expression
wilthlem2	⊢ (𝜑 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))

Distinct variable groups: 𝑥,𝑠,𝑦,𝐴 𝑃,𝑠,𝑥,𝑦 𝜑,𝑥,𝑦 𝑆,𝑠,𝑥,𝑦 𝑇,𝑠,𝑥,𝑦 Allowed substitution hint: 𝜑(𝑠)

Proof of Theorem wilthlem2 Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)})
2		wilthlem2.s	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝐴)
3		eleq2 2826	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑆 → ((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑃 − 1) ∈ 𝑆))
4		eleq2 2826	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑆 → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥 ↔ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆))
5	4	raleqbi1dv 3307	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑆 → (∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆))
6	3, 5	anbi12d 631	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = 𝑆 → (((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥) ↔ ((𝑃 − 1) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)))
7		wilthlem.a	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 𝐴 = {𝑥 ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ∣ ((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥)}
8	6, 7	elrab2 3648	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑆 ∈ 𝐴 ↔ (𝑆 ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ∧ ((𝑃 − 1) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)))
9	2, 8	sylib 217	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ∧ ((𝑃 − 1) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)))
10	9	simprd 496	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → ((𝑃 − 1) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆))
11	10	simpld 495	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ 𝑆)
12	11	snssd 4769	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → {(𝑃 − 1)} ⊆ 𝑆)
13	12	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → {(𝑃 − 1)} ⊆ 𝑆)
14	1, 13	eqssd 3961	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → 𝑆 = {(𝑃 − 1)})
15	14	reseq2d 5937	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → ( I ↾ 𝑆) = ( I ↾ {(𝑃 − 1)}))
16		mptresid 6004	. . . . . . 7 ⊢ ( I ↾ {(𝑃 − 1)}) = (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)
17	15, 16	eqtrdi 2792	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → ( I ↾ 𝑆) = (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧))
18	17	oveq2d 7373	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) = (𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)))
19	18	oveq1d 7372	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = ((𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) mod 𝑃))
20		wilthlem2.p	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ)
21		prmnn 16550	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
22	20, 21	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
23	22	nncnd 12169	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ)
24		ax-1cn 11109	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℂ
25		negsub 11449	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑃 + -1) = (𝑃 − 1))
26	23, 24, 25	sylancl 586	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 + -1) = (𝑃 − 1))
27		neg1cn 12267	. . . . . . . . . 10 ⊢ -1 ∈ ℂ
28		addcom 11341	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ) → (𝑃 + -1) = (-1 + 𝑃))
29	23, 27, 28	sylancl 586	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 + -1) = (-1 + 𝑃))
30	26, 29	eqtr3d 2778	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) = (-1 + 𝑃))
31		cnring 20819	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℂ_fld ∈ Ring
32		wilthlem.t	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑇 = (mulGrp‘ℂ_fld)
33	32	ringmgp 19970	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℂ_fld ∈ Ring → 𝑇 ∈ Mnd)
34	31, 33	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ Mnd)
35		nnm1nn0 12454	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈ ℕ₀)
36	22, 35	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℕ₀)
37	36	nn0cnd 12475	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
38		cnfldbas 20800	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℂ = (Base‘ℂ_fld)
39	32, 38	mgpbas 19902	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℂ = (Base‘𝑇)
40		id 22	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 = (𝑃 − 1) → 𝑧 = (𝑃 − 1))
41	39, 40	gsumsn 19731	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑇 ∈ Mnd ∧ (𝑃 − 1) ∈ ℂ ∧ (𝑃 − 1) ∈ ℂ) → (𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) = (𝑃 − 1))
42	34, 37, 37, 41	syl3anc 1371	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) = (𝑃 − 1))
43	23	mulid2d 11173	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (1 · 𝑃) = 𝑃)
44	43	oveq2d 7373	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (-1 + (1 · 𝑃)) = (-1 + 𝑃))
45	30, 42, 44	3eqtr4d 2786	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) = (-1 + (1 · 𝑃)))
46	45	oveq1d 7372	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) mod 𝑃) = ((-1 + (1 · 𝑃)) mod 𝑃))
47		neg1rr 12268	. . . . . . . 8 ⊢ -1 ∈ ℝ
48	47	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → -1 ∈ ℝ)
49	22	nnrpd 12955	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℝ⁺)
50		1zzd 12534	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
51		modcyc 13811	. . . . . . 7 ⊢ ((-1 ∈ ℝ ∧ 𝑃 ∈ ℝ⁺ ∧ 1 ∈ ℤ) → ((-1 + (1 · 𝑃)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
52	48, 49, 50, 51	syl3anc 1371	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((-1 + (1 · 𝑃)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
53	46, 52	eqtrd 2776	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
54	53	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → ((𝑇 Σ_g (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↦ 𝑧)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
55	19, 54	eqtrd 2776	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)}) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
56	55	ex 413	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)} → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
57		nss 4006	. . 3 ⊢ (¬ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)} ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)}))
58		cnfld1 20822	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 = (1_r‘ℂ_fld)
59	32, 58	ringidval 19915	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 = (0_g‘𝑇)
60		cnfldmul 20802	. . . . . . . . . 10 ⊢ · = (._r‘ℂ_fld)
61	32, 60	mgpplusg 19900	. . . . . . . . 9 ⊢ · = (+_g‘𝑇)
62		cncrng 20818	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℂ_fld ∈ CRing
63	32	crngmgp 19972	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℂ_fld ∈ CRing → 𝑇 ∈ CMnd)
64	62, 63	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑇 ∈ CMnd
65	64	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑇 ∈ CMnd)
66	2	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑆 ∈ 𝐴)
67		f1oi 6822	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ( I ↾ 𝑆):𝑆–1-1-onto→𝑆
68		f1of 6784	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (( I ↾ 𝑆):𝑆–1-1-onto→𝑆 → ( I ↾ 𝑆):𝑆⟶𝑆)
69	67, 68	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ( I ↾ 𝑆):𝑆⟶𝑆
70	9	simpld 495	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)))
71	70	elpwid 4569	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ (1...(𝑃 − 1)))
72		fzssz 13443	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (1...(𝑃 − 1)) ⊆ ℤ
73	71, 72	sstrdi 3956	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℤ)
74		zsscn 12507	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℤ ⊆ ℂ
75	73, 74	sstrdi 3956	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℂ)
76		fss 6685	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((( I ↾ 𝑆):𝑆⟶𝑆 ∧ 𝑆 ⊆ ℂ) → ( I ↾ 𝑆):𝑆⟶ℂ)
77	69, 75, 76	sylancr 587	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ 𝑆):𝑆⟶ℂ)
78	77	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ 𝑆):𝑆⟶ℂ)
79		fzfi 13877	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1...(𝑃 − 1)) ∈ Fin
80		ssfi 9117	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((1...(𝑃 − 1)) ∈ Fin ∧ 𝑆 ⊆ (1...(𝑃 − 1))) → 𝑆 ∈ Fin)
81	79, 71, 80	sylancr 587	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Fin)
82		1ex 11151	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1 ∈ V
83	82	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ V)
84	77, 81, 83	fdmfifsupp 9315	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ( I ↾ 𝑆) finSupp 1)
85	84	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ 𝑆) finSupp 1)
86		disjdif 4431	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∩ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ∅
87	86	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∩ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ∅)
88		undif2 4436	. . . . . . . . . 10 ⊢ ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∪ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∪ 𝑆)
89		simprl 769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 ∈ 𝑆)
90		oveq1 7364	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (𝑦↑(𝑃 − 2)) = (𝑧↑(𝑃 − 2)))
91	90	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
92	91	eleq1d 2822	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆 ↔ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆))
93	10	simprd 496	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)
94	93	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ∀𝑦 ∈ 𝑆 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)
95	92, 94, 89	rspcdva 3582	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)
96	89, 95	prssd 4782	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ⊆ 𝑆)
97		ssequn1 4140	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ⊆ 𝑆 ↔ ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∪ 𝑆) = 𝑆)
98	96, 97	sylib 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∪ 𝑆) = 𝑆)
99	88, 98	eqtr2id 2789	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑆 = ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∪ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
100	39, 59, 61, 65, 66, 78, 85, 87, 99	gsumsplit 19705	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) = ((𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))))
101	96	resabs1d 5968	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (( I ↾ 𝑆) ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
102	101	oveq2d 7373	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
103		difss 4091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ 𝑆
104		resabs1 5967	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ 𝑆 → (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
105	103, 104	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
106	105	oveq2i 7368	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
107	106	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))))
108	102, 107	oveq12d 7375	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g (( I ↾ 𝑆) ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) = ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))))
109	100, 108	eqtrd 2776	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) = ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))))
110	109	oveq1d 7372	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃))
111		prfi 9266	. . . . . . . . . 10 ⊢ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∈ Fin
112	111	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∈ Fin)
113		zsubrg 20850	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℤ ∈ (SubRing‘ℂ_fld)
114	32	subrgsubm 20235	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℤ ∈ (SubRing‘ℂ_fld) → ℤ ∈ (SubMnd‘𝑇))
115	113, 114	mp1i 13	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ℤ ∈ (SubMnd‘𝑇))
116		f1oi 6822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}–1-1-onto→{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}
117		f1of 6784	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}–1-1-onto→{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} → ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}⟶{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
118	116, 117	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}⟶{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}
119	73	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑆 ⊆ ℤ)
120	96, 119	sstrd 3954	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ⊆ ℤ)
121		fss 6685	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}⟶{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ∧ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ⊆ ℤ) → ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}⟶ℤ)
122	118, 120, 121	sylancr 587	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}):{𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}⟶ℤ)
123	82	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 1 ∈ V)
124	122, 112, 123	fdmfifsupp 9315	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) finSupp 1)
125	59, 65, 112, 115, 122, 124	gsumsubmcl 19696	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) ∈ ℤ)
126	125	zred 12607	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) ∈ ℝ)
127		1red 11156	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 1 ∈ ℝ)
128	71	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑆 ⊆ (1...(𝑃 − 1)))
129	128	ssdifssd 4102	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ (1...(𝑃 − 1)))
130		ssfi 9117	. . . . . . . . 9 ⊢ (((1...(𝑃 − 1)) ∈ Fin ∧ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ (1...(𝑃 − 1))) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ Fin)
131	79, 129, 130	sylancr 587	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ Fin)
132		f1oi 6822	. . . . . . . . . 10 ⊢ ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})–1-1-onto→(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
133		f1of 6784	. . . . . . . . . 10 ⊢ (( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})–1-1-onto→(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})⟶(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
134	132, 133	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})⟶(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
135	119	ssdifssd 4102	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ ℤ)
136		fss 6685	. . . . . . . . 9 ⊢ ((( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})⟶(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∧ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ ℤ) → ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})⟶ℤ)
137	134, 135, 136	sylancr 587	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})):(𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})⟶ℤ)
138	137, 131, 123	fdmfifsupp 9315	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) finSupp 1)
139	59, 65, 131, 115, 137, 138	gsumsubmcl 19696	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) ∈ ℤ)
140	49	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∈ ℝ⁺)
141	34	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑇 ∈ Mnd)
142	75	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑆 ⊆ ℂ)
143	142, 89	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 ∈ ℂ)
144		id 22	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 = 𝑧 → 𝑤 = 𝑧)
145	39, 144	gsumsn 19731	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑇 ∈ Mnd ∧ 𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) = 𝑧)
146	141, 143, 143, 145	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) = 𝑧)
147	146	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) = 𝑧)
148		mptresid 6004	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ( I ↾ {𝑧}) = (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)
149		dfsn2 4599	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ {𝑧} = {𝑧, 𝑧}
150		animorrl 979	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → (𝑧 = 1 ∨ 𝑧 = (𝑃 − 1)))
151	20	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∈ ℙ)
152	128, 89	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 ∈ (1...(𝑃 − 1)))
153		wilthlem1 26417	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∈ (1...(𝑃 − 1))) → (𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ↔ (𝑧 = 1 ∨ 𝑧 = (𝑃 − 1))))
154	151, 152, 153	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ↔ (𝑧 = 1 ∨ 𝑧 = (𝑃 − 1))))
155	154	biimpar 478	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ (𝑧 = 1 ∨ 𝑧 = (𝑃 − 1))) → 𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
156	150, 155	syldan 591	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → 𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
157	156	preq2d 4701	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → {𝑧, 𝑧} = {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
158	149, 157	eqtrid 2788	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → {𝑧} = {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
159	158	reseq2d 5937	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → ( I ↾ {𝑧}) = ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
160	148, 159	eqtr3id 2790	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤) = ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
161	160	oveq2d 7373	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
162		simpr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → 𝑧 = 1)
163	147, 161, 162	3eqtr3d 2784	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = 1)
164	163	oveq1d 7372	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 = 1) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
165		df-pr 4589	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} = ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
166	165	reseq2i 5934	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = ( I ↾ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
167		mptresid 6004	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ( I ↾ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = (𝑤 ∈ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ↦ 𝑤)
168	166, 167	eqtri 2764	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = (𝑤 ∈ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ↦ 𝑤)
169	168	oveq2i 7368	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ↦ 𝑤))
170	64	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → 𝑇 ∈ CMnd)
171		snfi 8988	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ {𝑧} ∈ Fin
172	171	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → {𝑧} ∈ Fin)
173		elsni 4603	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑤 ∈ {𝑧} → 𝑤 = 𝑧)
174	173	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑤 ∈ {𝑧}) → 𝑤 = 𝑧)
175	143	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑤 ∈ {𝑧}) → 𝑧 ∈ ℂ)
176	174, 175	eqeltrd 2838	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑤 ∈ {𝑧}) → 𝑤 ∈ ℂ)
177	176	adantlr 713	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) ∧ 𝑤 ∈ {𝑧}) → 𝑤 ∈ ℂ)
178	142, 95	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ ℂ)
179	178	adantr 481	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ ℂ)
180		simprr 771	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})
181		velsn 4602	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↔ 𝑧 = (𝑃 − 1))
182	180, 181	sylnib 327	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ 𝑧 = (𝑃 − 1))
183		biorf 935	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (¬ 𝑧 = (𝑃 − 1) → (𝑧 = 1 ↔ (𝑧 = (𝑃 − 1) ∨ 𝑧 = 1)))
184	182, 183	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 = 1 ↔ (𝑧 = (𝑃 − 1) ∨ 𝑧 = 1)))
185		ovex 7390	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ V
186	185	elsn 4601	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧} ↔ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧)
187		eqcom 2743	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 ↔ 𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
188	186, 187	bitri 274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧} ↔ 𝑧 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
189		orcom 868	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑧 = (𝑃 − 1) ∨ 𝑧 = 1) ↔ (𝑧 = 1 ∨ 𝑧 = (𝑃 − 1)))
190	154, 188, 189	3bitr4g 313	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧} ↔ (𝑧 = (𝑃 − 1) ∨ 𝑧 = 1)))
191	184, 190	bitr4d 281	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 = 1 ↔ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧}))
192	191	necon3abid 2980	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 ≠ 1 ↔ ¬ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧}))
193	192	biimpa 477	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ¬ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧})
194		id 22	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑤 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → 𝑤 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
195	39, 61, 170, 172, 177, 179, 193, 179, 194	gsumunsn 19737	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ ({𝑧} ∪ {((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ↦ 𝑤)) = ((𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
196	169, 195	eqtrid 2788	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = ((𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
197	146	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → (𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) = 𝑧)
198	197	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ((𝑇 Σ_g (𝑤 ∈ {𝑧} ↦ 𝑤)) · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) = (𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
199	196, 198	eqtrd 2776	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) = (𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
200	199	oveq1d 7372	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) mod 𝑃) = ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) mod 𝑃))
201	152	elfzelzd 13442	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 ∈ ℤ)
202	22	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∈ ℕ)
203		fzm1ndvds 16204	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ (1...(𝑃 − 1))) → ¬ 𝑃 ∥ 𝑧)
204	202, 152, 203	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ 𝑃 ∥ 𝑧)
205		eqid 2736	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)
206	205	prmdiv 16657	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑧) → (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (1...(𝑃 − 1)) ∧ 𝑃 ∥ ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) − 1)))
207	151, 201, 204, 206	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (1...(𝑃 − 1)) ∧ 𝑃 ∥ ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) − 1)))
208	207	simprd 496	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∥ ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) − 1))
209		elfznn 13470	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ (1...(𝑃 − 1)) → 𝑧 ∈ ℕ)
210	152, 209	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 ∈ ℕ)
211	128, 95	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (1...(𝑃 − 1)))
212		elfznn 13470	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (1...(𝑃 − 1)) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ ℕ)
213	211, 212	syl 17	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ ℕ)
214	210, 213	nnmulcld 12206	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) ∈ ℕ)
215	214	nnzd 12526	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) ∈ ℤ)
216		1zzd 12534	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 1 ∈ ℤ)
217		moddvds 16147	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → (((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) − 1)))
218	202, 215, 216, 217	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃) ↔ 𝑃 ∥ ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) − 1)))
219	208, 218	mpbird 256	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
220	219	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ((𝑧 · ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
221	200, 220	eqtrd 2776	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑧 ≠ 1) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
222	164, 221	pm2.61dane 3032	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃))
223		modmul1 13829	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) ∧ ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℝ⁺) ∧ ((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) mod 𝑃) = (1 mod 𝑃)) → (((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃) = ((1 · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃))
224	126, 127, 139, 140, 222, 223	syl221anc 1381	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑇 Σ_g ( I ↾ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃) = ((1 · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃))
225	139	zcnd 12608	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) ∈ ℂ)
226	225	mulid2d 11173	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (1 · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))))
227	226	oveq1d 7372	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((1 · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃) = ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃))
228		sseqin2 4175	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ⊆ 𝑆 ↔ (𝑆 ∩ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
229	96, 228	sylib 217	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∩ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
230		vex 3449	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑧 ∈ V
231	230	prnz 4738	. . . . . . . . . . 11 ⊢ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ≠ ∅
232	231	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ≠ ∅)
233	229, 232	eqnetrd 3011	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∩ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ≠ ∅)
234		disj4 4418	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∩ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) = ∅ ↔ ¬ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆)
235	234	necon2abii 2994	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆 ↔ (𝑆 ∩ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ≠ ∅)
236	233, 235	sylibr 233	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆)
237		psseq1 4047	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (𝑠 ⊊ 𝑆 ↔ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆))
238		reseq2 5932	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → ( I ↾ 𝑠) = ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
239	238	oveq2d 7373	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) = (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))))
240	239	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃))
241	240	eqeq1d 2738	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃) ↔ ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
242	237, 241	imbi12d 344	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑠 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → ((𝑠 ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)) ↔ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))))
243		wilthlem2.r	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ 𝐴 (𝑠 ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
244	243	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ∀𝑠 ∈ 𝐴 (𝑠 ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑠)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
245		ovex 7390	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1...(𝑃 − 1)) ∈ V
246	245	elpw2 5302	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ↔ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊆ (1...(𝑃 − 1)))
247	129, 246	sylibr 233	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)))
248	11	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ 𝑆)
249		eqcom 2743	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 = (𝑃 − 1) ↔ (𝑃 − 1) = 𝑧)
250	181, 249	bitri 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)} ↔ (𝑃 − 1) = 𝑧)
251	180, 250	sylnib 327	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ (𝑃 − 1) = 𝑧)
252		oveq1 7364	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → ((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) = (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)))
253	252	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
254	202, 35	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ ℕ₀)
255		nn0uz 12805	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ℕ₀ = (ℤ_≥‘0)
256	254, 255	eleqtrdi 2848	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0))
257		eluzfz2 13449	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑃 − 1) ∈ (ℤ_≥‘0) → (𝑃 − 1) ∈ (0...(𝑃 − 1)))
258	256, 257	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ (0...(𝑃 − 1)))
259		prmz 16551	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
260	151, 259	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∈ ℤ)
261	119, 248	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ ℤ)
262		1z 12533	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ 1 ∈ ℤ
263		zsubcl 12545	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑃 − 1) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ) → ((𝑃 − 1) − 1) ∈ ℤ)
264	261, 262, 263	sylancl 586	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) − 1) ∈ ℤ)
265		dvdsmul1 16160	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑃 ∈ ℤ ∧ ((𝑃 − 1) − 1) ∈ ℤ) → 𝑃 ∥ (𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)))
266	260, 264, 265	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∥ (𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)))
267	202	nncnd 12169	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∈ ℂ)
268	264	zcnd 12608	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) − 1) ∈ ℂ)
269	267, 268	mulcld 11175	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)) ∈ ℂ)
270		1cnd 11150	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 1 ∈ ℂ)
271	254	nn0cnd 12475	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
272	267, 270, 271	subdird 11612	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) = ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − (1 · (𝑃 − 1))))
273	267, 271	mulcld 11175	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 · (𝑃 − 1)) ∈ ℂ)
274	273, 267, 270	subsubd 11540	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − (𝑃 − 1)) = (((𝑃 · (𝑃 − 1)) − 𝑃) + 1))
275	271	mulid2d 11173	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (1 · (𝑃 − 1)) = (𝑃 − 1))
276	275	oveq2d 7373	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − (1 · (𝑃 − 1))) = ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − (𝑃 − 1)))
277	267, 271	muls1d 11615	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)) = ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − 𝑃))
278	277	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)) + 1) = (((𝑃 · (𝑃 − 1)) − 𝑃) + 1))
279	274, 276, 278	3eqtr4d 2786	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 · (𝑃 − 1)) − (1 · (𝑃 − 1))) = ((𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)) + 1))
280	272, 279	eqtrd 2776	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) = ((𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)) + 1))
281	269, 270, 280	mvrraddd 11567	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) − 1) = (𝑃 · ((𝑃 − 1) − 1)))
282	266, 281	breqtrrd 5133	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑃 ∥ (((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) − 1))
283	128, 248	sseldd 3945	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ (1...(𝑃 − 1)))
284		fzm1ndvds 16204	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑃 ∈ ℕ ∧ (𝑃 − 1) ∈ (1...(𝑃 − 1))) → ¬ 𝑃 ∥ (𝑃 − 1))
285	202, 283, 284	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ 𝑃 ∥ (𝑃 − 1))
286		eqid 2736	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)
287	286	prmdiveq 16658	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 − 1) ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃 ∥ (𝑃 − 1)) → (((𝑃 − 1) ∈ (0...(𝑃 − 1)) ∧ 𝑃 ∥ (((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) − 1)) ↔ (𝑃 − 1) = (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
288	151, 261, 285, 287	syl3anc 1371	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (((𝑃 − 1) ∈ (0...(𝑃 − 1)) ∧ 𝑃 ∥ (((𝑃 − 1) · (𝑃 − 1)) − 1)) ↔ (𝑃 − 1) = (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
289	258, 282, 288	mpbi2and 710	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) = (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
290	205	prmdivdiv 16659	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑧 ∈ (1...(𝑃 − 1))) → 𝑧 = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
291	151, 152, 290	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → 𝑧 = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
292	289, 291	eqeq12d 2752	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) = 𝑧 ↔ (((𝑃 − 1)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
293	253, 292	syl5ibr 245	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → (𝑃 − 1) = 𝑧))
294	251, 293	mtod 197	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ (𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
295		ioran 982	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ ((𝑃 − 1) = 𝑧 ∨ (𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) ↔ (¬ (𝑃 − 1) = 𝑧 ∧ ¬ (𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
296	251, 294, 295	sylanbrc 583	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ ((𝑃 − 1) = 𝑧 ∨ (𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
297		ovex 7390	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 − 1) ∈ V
298	297	elpr 4609	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑃 − 1) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ↔ ((𝑃 − 1) = 𝑧 ∨ (𝑃 − 1) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
299	296, 298	sylnibr 328	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ¬ (𝑃 − 1) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
300	248, 299	eldifd 3921	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑃 − 1) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
301		eldifi 4086	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → 𝑦 ∈ 𝑆)
302	94	r19.21bi 3234	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)
303	301, 302	sylan2 593	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) → ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑆)
304		eldif 3920	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ↔ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
305	151	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑃 ∈ ℙ)
306	128	sselda 3944	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑦 ∈ (1...(𝑃 − 1)))
307		eqid 2736	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)
308	307	prmdivdiv 16659	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑦 ∈ (1...(𝑃 − 1))) → 𝑦 = ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
309	305, 306, 308	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑦 = ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
310		oveq1 7364	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) = (𝑧↑(𝑃 − 2)))
311	310	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 → ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
312	311	eqeq2d 2747	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 → (𝑦 = ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ↔ 𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
313	309, 312	syl5ibcom 244	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 → 𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
314		oveq1 7364	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) = (((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)))
315	314	oveq1d 7372	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
316	291	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → 𝑧 = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃))
317	309, 316	eqeq12d 2752	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (𝑦 = 𝑧 ↔ ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
318	315, 317	syl5ibr 245	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) → 𝑦 = 𝑧))
319	313, 318	orim12d 963	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → ((((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 ∨ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) → (𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∨ 𝑦 = 𝑧)))
320		ovex 7390	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ V
321	320	elpr 4609	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ↔ (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = 𝑧 ∨ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
322		vex 3449	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ 𝑦 ∈ V
323	322	elpr 4609	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ↔ (𝑦 = 𝑧 ∨ 𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)))
324		orcom 868	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑦 = 𝑧 ∨ 𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)) ↔ (𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∨ 𝑦 = 𝑧))
325	323, 324	bitri 274	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} ↔ (𝑦 = ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∨ 𝑦 = 𝑧))
326	319, 321, 325	3imtr4g 295	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} → 𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
327	326	con3d 152	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ 𝑆) → (¬ 𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)} → ¬ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
328	327	impr 455	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ (𝑦 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) → ¬ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
329	304, 328	sylan2b 594	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) → ¬ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})
330	303, 329	eldifd 3921	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) ∧ 𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})) → ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
331	330	ralrimiva 3143	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ∀𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))
332	300, 331	jca 512	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑃 − 1) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
333		eleq2 2826	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → ((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑃 − 1) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
334		eleq2 2826	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥 ↔ ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
335	334	raleqbi1dv 3307	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))
336	333, 335	anbi12d 631	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) → (((𝑃 − 1) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ 𝑥) ↔ ((𝑃 − 1) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))))
337	336, 7	elrab2 3648	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ 𝐴 ↔ ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ 𝒫 (1...(𝑃 − 1)) ∧ ((𝑃 − 1) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})((𝑦↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃) ∈ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))))
338	247, 332, 337	sylanbrc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ∈ 𝐴)
339	242, 244, 338	rspcdva 3582	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}) ⊊ 𝑆 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
340	236, 339	mpd 15	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)}))) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
341	227, 340	eqtrd 2776	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((1 · (𝑇 Σ_g ( I ↾ (𝑆 ∖ {𝑧, ((𝑧↑(𝑃 − 2)) mod 𝑃)})))) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
342	110, 224, 341	3eqtrd 2780	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)})) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))
343	342	ex 413	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)}) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
344	343	exlimdv 1936	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑆 ∧ ¬ 𝑧 ∈ {(𝑃 − 1)}) → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
345	57, 344	biimtrid 241	. 2 ⊢ (𝜑 → (¬ 𝑆 ⊆ {(𝑃 − 1)} → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃)))
346	56, 345	pm2.61d 179	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑇 Σ_g ( I ↾ 𝑆)) mod 𝑃) = (-1 mod 𝑃))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 205 ∧ wa 396 ∨ wo 845 = wceq 1541 ∃wex 1781 ∈ wcel 2106 ≠ wne 2943 ∀wral 3064 {crab 3407 Vcvv 3445 ∖ cdif 3907 ∪ cun 3908 ∩ cin 3909 ⊆ wss 3910 ⊊ wpss 3911 ∅c0 4282 𝒫 cpw 4560 {csn 4586 {cpr 4588 class class class wbr 5105 ↦ cmpt 5188 I cid 5530 ↾ cres 5635 ⟶wf 6492 –1-1-onto→wf1o 6495 ‘cfv 6496 (class class class)co 7357 Fincfn 8883 finSupp cfsupp 9305 ℂcc 11049 ℝcr 11050 0cc0 11051 1c1 11052 + caddc 11054 · cmul 11056 − cmin 11385 -cneg 11386 ℕcn 12153 2c2 12208 ℕ₀cn0 12413 ℤcz 12499 ℤ_≥cuz 12763 ℝ⁺crp 12915 ...cfz 13424 mod cmo 13774 ↑cexp 13967 ∥ cdvds 16136 ℙcprime 16547 Σ_g cgsu 17322 Mndcmnd 18556 SubMndcsubmnd 18600 CMndccmn 19562 mulGrpcmgp 19896 Ringcrg 19964 CRingccrg 19965 SubRingcsubrg 20218 ℂ_fldccnfld 20796

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 2707 ax-rep 5242 ax-sep 5256 ax-nul 5263 ax-pow 5320 ax-pr 5384 ax-un 7672 ax-cnex 11107 ax-resscn 11108 ax-1cn 11109 ax-icn 11110 ax-addcl 11111 ax-addrcl 11112 ax-mulcl 11113 ax-mulrcl 11114 ax-mulcom 11115 ax-addass 11116 ax-mulass 11117 ax-distr 11118 ax-i2m1 11119 ax-1ne0 11120 ax-1rid 11121 ax-rnegex 11122 ax-rrecex 11123 ax-cnre 11124 ax-pre-lttri 11125 ax-pre-lttrn 11126 ax-pre-ltadd 11127 ax-pre-mulgt0 11128 ax-pre-sup 11129 ax-addf 11130 ax-mulf 11131

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 2538 df-eu 2567 df-clab 2714 df-cleq 2728 df-clel 2814 df-nfc 2889 df-ne 2944 df-nel 3050 df-ral 3065 df-rex 3074 df-rmo 3353 df-reu 3354 df-rab 3408 df-v 3447 df-sbc 3740 df-csb 3856 df-dif 3913 df-un 3915 df-in 3917 df-ss 3927 df-pss 3929 df-nul 4283 df-if 4487 df-pw 4562 df-sn 4587 df-pr 4589 df-tp 4591 df-op 4593 df-uni 4866 df-int 4908 df-iun 4956 df-iin 4957 df-br 5106 df-opab 5168 df-mpt 5189 df-tr 5223 df-id 5531 df-eprel 5537 df-po 5545 df-so 5546 df-fr 5588 df-se 5589 df-we 5590 df-xp 5639 df-rel 5640 df-cnv 5641 df-co 5642 df-dm 5643 df-rn 5644 df-res 5645 df-ima 5646 df-pred 6253 df-ord 6320 df-on 6321 df-lim 6322 df-suc 6323 df-iota 6448 df-fun 6498 df-fn 6499 df-f 6500 df-f1 6501 df-fo 6502 df-f1o 6503 df-fv 6504 df-isom 6505 df-riota 7313 df-ov 7360 df-oprab 7361 df-mpo 7362 df-of 7617 df-om 7803 df-1st 7921 df-2nd 7922 df-supp 8093 df-frecs 8212 df-wrecs 8243 df-recs 8317 df-rdg 8356 df-1o 8412 df-2o 8413 df-oadd 8416 df-er 8648 df-en 8884 df-dom 8885 df-sdom 8886 df-fin 8887 df-fsupp 9306 df-sup 9378 df-inf 9379 df-oi 9446 df-dju 9837 df-card 9875 df-pnf 11191 df-mnf 11192 df-xr 11193 df-ltxr 11194 df-le 11195 df-sub 11387 df-neg 11388 df-div 11813 df-nn 12154 df-2 12216 df-3 12217 df-4 12218 df-5 12219 df-6 12220 df-7 12221 df-8 12222 df-9 12223 df-n0 12414 df-xnn0 12486 df-z 12500 df-dec 12619 df-uz 12764 df-rp 12916 df-fz 13425 df-fzo 13568 df-fl 13697 df-mod 13775 df-seq 13907 df-exp 13968 df-hash 14231 df-cj 14984 df-re 14985 df-im 14986 df-sqrt 15120 df-abs 15121 df-dvds 16137 df-gcd 16375 df-prm 16548 df-phi 16638 df-struct 17019 df-sets 17036 df-slot 17054 df-ndx 17066 df-base 17084 df-ress 17113 df-plusg 17146 df-mulr 17147 df-starv 17148 df-tset 17152 df-ple 17153 df-ds 17155 df-unif 17156 df-0g 17323 df-gsum 17324 df-mre 17466 df-mrc 17467 df-acs 17469 df-mgm 18497 df-sgrp 18546 df-mnd 18557 df-submnd 18602 df-grp 18751 df-minusg 18752 df-mulg 18873 df-subg 18925 df-cntz 19097 df-cmn 19564 df-mgp 19897 df-ur 19914 df-ring 19966 df-cring 19967 df-subrg 20220 df-cnfld 20797

This theorem is referenced by: wilthlem3 26419

W3C validator