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Theorem gausslemma2dlem6 25097
Description: Lemma 6 for gausslemma2d 25099. (Contributed by AV, 16-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
gausslemma2d.p  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
gausslemma2d.h  |-  H  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
gausslemma2d.r  |-  R  =  ( x  e.  ( 1 ... H ) 
|->  if ( ( x  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( x  x.  2 ) ,  ( P  -  (
x  x.  2 ) ) ) )
gausslemma2d.m  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
gausslemma2d.n  |-  N  =  ( H  -  M
)
Assertion
Ref Expression
gausslemma2dlem6  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  H )  mod  P
)  =  ( ( ( ( -u 1 ^ N )  x.  (
2 ^ H ) )  x.  ( ! `
 H ) )  mod  P ) )
Distinct variable groups:    x, H    x, P    ph, x    x, M
Allowed substitution hints:    R( x)    N( x)

Proof of Theorem gausslemma2dlem6
Dummy variable  k is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gausslemma2d.p . . . 4  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
2 gausslemma2d.h . . . 4  |-  H  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
3 gausslemma2d.r . . . 4  |-  R  =  ( x  e.  ( 1 ... H ) 
|->  if ( ( x  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( x  x.  2 ) ,  ( P  -  (
x  x.  2 ) ) ) )
4 gausslemma2d.m . . . 4  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
51, 2, 3, 4gausslemma2dlem4 25094 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
65oveq1d 6665 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  H )  mod  P
)  =  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) )  mod  P
) )
7 fzfid 12772 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( 1 ... M
)  e.  Fin )
81, 2, 3, 4gausslemma2dlem2 25092 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  =  ( k  x.  2 ) )
98adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  A. k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  =  ( k  x.  2 ) )
10 rspa 2930 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  =  ( k  x.  2 )  /\  k  e.  ( 1 ... M ) )  ->  ( R `  k )  =  ( k  x.  2 ) )
1110expcom 451 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  ( 1 ... M )  ->  ( A. k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  =  ( k  x.  2 )  ->  ( R `  k )  =  ( k  x.  2 ) ) )
1211adantl 482 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( A. k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  =  ( k  x.  2 )  ->  ( R `  k )  =  ( k  x.  2 ) ) )
13 elfzelz 12342 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( 1 ... M )  ->  k  e.  ZZ )
14 2z 11409 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  ZZ
1514a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( 1 ... M )  ->  2  e.  ZZ )
1613, 15zmulcld 11488 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  ( 1 ... M )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
1716adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
18 eleq1 2689 . . . . . . 7  |-  ( ( R `  k )  =  ( k  x.  2 )  ->  (
( R `  k
)  e.  ZZ  <->  ( k  x.  2 )  e.  ZZ ) )
1917, 18syl5ibrcom 237 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  (
( R `  k
)  =  ( k  x.  2 )  -> 
( R `  k
)  e.  ZZ ) )
2012, 19syld 47 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( A. k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  =  ( k  x.  2 )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ ) )
219, 20mpd 15 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ )
227, 21fprodzcl 14684 . . 3  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  e.  ZZ )
23 fzfid 12772 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( M  + 
1 ) ... H
)  e.  Fin )
241, 2, 3, 4gausslemma2dlem3 25093 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) )
2524adantr 481 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  A. k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( R `  k )  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) )
26 rspa 2930 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A. k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  /\  k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) )  ->  ( R `  k )  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) )
2726expcom 451 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H )  ->  ( A. k  e.  (
( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  -> 
( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) ) )
2827adantl 482 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  ( A. k  e.  (
( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  -> 
( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) ) )
291gausslemma2dlem0a 25081 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  P  e.  NN )
3029nnzd 11481 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  P  e.  ZZ )
31 elfzelz 12342 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H )  ->  k  e.  ZZ )
3214a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H )  ->  2  e.  ZZ )
3331, 32zmulcld 11488 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
34 zsubcl 11419 . . . . . . . . 9  |-  ( ( P  e.  ZZ  /\  ( k  x.  2 )  e.  ZZ )  ->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ )
3530, 33, 34syl2an 494 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ )
36 eleq1 2689 . . . . . . . 8  |-  ( ( R `  k )  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  ->  (
( R `  k
)  e.  ZZ  <->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ ) )
3735, 36syl5ibrcom 237 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  (
( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  -> 
( R `  k
)  e.  ZZ ) )
3828, 37syld 47 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  ( A. k  e.  (
( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  =  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  -> 
( R `  k
)  e.  ZZ ) )
3925, 38mpd 15 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ )
4023, 39fprodzcl 14684 . . . 4  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  e.  ZZ )
4140zred 11482 . . 3  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  e.  RR )
42 nnoddn2prm 15516 . . . 4  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( P  e.  NN  /\ 
-.  2  ||  P
) )
43 nnrp 11842 . . . . 5  |-  ( P  e.  NN  ->  P  e.  RR+ )
4443adantr 481 . . . 4  |-  ( ( P  e.  NN  /\  -.  2  ||  P )  ->  P  e.  RR+ )
451, 42, 443syl 18 . . 3  |-  ( ph  ->  P  e.  RR+ )
46 modmulmodr 12736 . . . 4  |-  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  e.  ZZ  /\  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k )  e.  RR  /\  P  e.  RR+ )  ->  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  ( prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( R `  k )  mod  P
) )  mod  P
)  =  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) )  mod  P
) )
4746eqcomd 2628 . . 3  |-  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  e.  ZZ  /\  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k )  e.  RR  /\  P  e.  RR+ )  ->  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) )  mod  P
)  =  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  ( prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( R `  k )  mod  P
) )  mod  P
) )
4822, 41, 45, 47syl3anc 1326 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k ) )  mod  P )  =  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  ( prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k )  mod  P ) )  mod  P ) )
49 gausslemma2d.n . . . . . 6  |-  N  =  ( H  -  M
)
501, 2, 3, 4, 49gausslemma2dlem5 25096 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
)  mod  P )  =  ( ( (
-u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  mod 
P ) )
5150oveq2d 6666 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  ( prod_
k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k )  mod  P ) )  =  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  (
( ( -u 1 ^ N )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) )  mod  P ) ) )
5251oveq1d 6665 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  ( prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k )  mod  P ) )  mod  P )  =  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  (
( ( -u 1 ^ N )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) )  mod  P ) )  mod  P ) )
53 neg1rr 11125 . . . . . . 7  |-  -u 1  e.  RR
5453a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ph  -> 
-u 1  e.  RR )
551, 4, 2, 49gausslemma2dlem0h 25088 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
5654, 55reexpcld 13025 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( -u 1 ^ N )  e.  RR )
5731adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  k  e.  ZZ )
5814a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  2  e.  ZZ )
5957, 58zmulcld 11488 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
6023, 59fprodzcl 14684 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 )  e.  ZZ )
6160zred 11482 . . . . 5  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 )  e.  RR )
6256, 61remulcld 10070 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( -u 1 ^ N )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) )  e.  RR )
63 modmulmodr 12736 . . . 4  |-  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  e.  ZZ  /\  (
( -u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  e.  RR  /\  P  e.  RR+ )  ->  ( (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  ( ( (
-u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  mod 
P ) )  mod 
P )  =  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  ( (
-u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )  mod  P ) )
6422, 62, 45, 63syl3anc 1326 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  (
( ( -u 1 ^ N )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) )  mod  P ) )  mod  P )  =  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  (
( -u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )  mod  P ) )
658prodeq2d 14652 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  =  prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( k  x.  2 ) )
6665oveq1d 6665 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  =  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( k  x.  2 )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )
67 fzfid 12772 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1 ... H
)  e.  Fin )
68 elfzelz 12342 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  ( 1 ... H )  ->  k  e.  ZZ )
6968zcnd 11483 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( 1 ... H )  ->  k  e.  CC )
7069adantl 482 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  k  e.  CC )
71 2cn 11091 . . . . . . . . . 10  |-  2  e.  CC
7271a1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  2  e.  CC )
7367, 70, 72fprodmul 14690 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( k  x.  2 )  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... H ) k  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) 2 ) )
741, 4gausslemma2dlem0d 25084 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
7574nn0red 11352 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
7675ltp1d 10954 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  M  <  ( M  +  1 ) )
77 fzdisj 12368 . . . . . . . . . 10  |-  ( M  <  ( M  + 
1 )  ->  (
( 1 ... M
)  i^i  ( ( M  +  1 ) ... H ) )  =  (/) )
7876, 77syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 1 ... M )  i^i  (
( M  +  1 ) ... H ) )  =  (/) )
79 1zzd 11408 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
80 nn0pzuz 11745 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  e.  NN0  /\  1  e.  ZZ )  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
8174, 79, 80syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
8274nn0zd 11480 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
831, 2gausslemma2dlem0b 25082 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  e.  NN )
8483nnzd 11481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
851, 4, 2gausslemma2dlem0g 25087 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  M  <_  H )
86 eluz2 11693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( H  e.  ( ZZ>= `  M
)  <->  ( M  e.  ZZ  /\  H  e.  ZZ  /\  M  <_  H ) )
8782, 84, 85, 86syl3anbrc 1246 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  H  e.  ( ZZ>= `  M ) )
88 fzsplit2 12366 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
1 )  /\  H  e.  ( ZZ>= `  M )
)  ->  ( 1 ... H )  =  ( ( 1 ... M )  u.  (
( M  +  1 ) ... H ) ) )
8981, 87, 88syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( 1 ... H
)  =  ( ( 1 ... M )  u.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ) )
9014a1i 11 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  e.  ( 1 ... H )  ->  2  e.  ZZ )
9168, 90zmulcld 11488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  ( 1 ... H )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
9291adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
9392zcnd 11483 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  CC )
9478, 89, 67, 93fprodsplit 14696 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( k  x.  2 )  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( k  x.  2 )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) ) )
95 nnnn0 11299 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  NN  ->  P  e.  NN0 )
9695anim1i 592 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P  e.  NN  /\  -.  2  ||  P )  ->  ( P  e. 
NN0  /\  -.  2  ||  P ) )
9742, 96syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( P  e.  NN0  /\ 
-.  2  ||  P
) )
98 nn0oddm1d2 15101 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  NN0  ->  ( -.  2  ||  P  <->  ( ( P  -  1 )  /  2 )  e. 
NN0 ) )
9998biimpa 501 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P  e.  NN0  /\  -.  2  ||  P )  ->  ( ( P  -  1 )  / 
2 )  e.  NN0 )
1002, 99syl5eqel 2705 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( P  e.  NN0  /\  -.  2  ||  P )  ->  H  e.  NN0 )
1011, 97, 1003syl 18 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  e.  NN0 )
102 fprodfac 14703 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( H  e.  NN0  ->  ( ! `
 H )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) k )
103101, 102syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) k )
104103eqcomd 2628 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) k  =  ( ! `
 H ) )
105 fzfi 12771 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1 ... H )  e. 
Fin
106105, 71pm3.2i 471 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1 ... H )  e.  Fin  /\  2  e.  CC )
107 fprodconst 14708 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 1 ... H
)  e.  Fin  /\  2  e.  CC )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) 2  =  ( 2 ^ ( # `  (
1 ... H ) ) ) )
108106, 107mp1i 13 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) 2  =  ( 2 ^ ( # `  (
1 ... H ) ) ) )
109104, 108oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... H ) k  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) 2 )  =  ( ( ! `  H )  x.  (
2 ^ ( # `  ( 1 ... H
) ) ) ) )
110 hashfz1 13134 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( H  e.  NN0  ->  ( # `  ( 1 ... H
) )  =  H )
111101, 110syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( # `  (
1 ... H ) )  =  H )
112111oveq2d 6666 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ ( # `
 ( 1 ... H ) ) )  =  ( 2 ^ H ) )
113112oveq2d 6666 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  H )  x.  (
2 ^ ( # `  ( 1 ... H
) ) ) )  =  ( ( ! `
 H )  x.  ( 2 ^ H
) ) )
114101faccld 13071 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  e.  NN )
115114nncnd 11036 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  e.  CC )
116 2nn0 11309 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  NN0
117 nn0expcl 12874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  e.  NN0  /\  H  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ H
)  e.  NN0 )
118117nn0cnd 11353 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2  e.  NN0  /\  H  e.  NN0 )  -> 
( 2 ^ H
)  e.  CC )
119116, 101, 118sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2 ^ H
)  e.  CC )
120115, 119mulcomd 10061 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  H )  x.  (
2 ^ H ) )  =  ( ( 2 ^ H )  x.  ( ! `  H ) ) )
121109, 113, 1203eqtrd 2660 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... H ) k  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) 2 )  =  ( ( 2 ^ H )  x.  ( ! `  H )
) )
12273, 94, 1213eqtr3d 2664 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( k  x.  2 )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  =  ( ( 2 ^ H )  x.  ( ! `  H )
) )
12366, 122eqtrd 2656 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) )  =  ( ( 2 ^ H )  x.  ( ! `  H )
) )
124123oveq2d 6666 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( -u 1 ^ N )  x.  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) ) )  =  ( ( -u 1 ^ N )  x.  (
( 2 ^ H
)  x.  ( ! `
 H ) ) ) )
12522zcnd 11483 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  e.  CC )
12656recnd 10068 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( -u 1 ^ N )  e.  CC )
12760zcnd 11483 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 )  e.  CC )
128125, 126, 127mul12d 10245 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  ( (
-u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )  =  ( ( -u
1 ^ N )  x.  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( k  x.  2 ) ) ) )
129126, 119, 115mulassd 10063 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( ( -u
1 ^ N )  x.  ( 2 ^ H ) )  x.  ( ! `  H
) )  =  ( ( -u 1 ^ N )  x.  (
( 2 ^ H
)  x.  ( ! `
 H ) ) ) )
130124, 128, 1293eqtr4d 2666 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  ( (
-u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )  =  ( ( (
-u 1 ^ N
)  x.  ( 2 ^ H ) )  x.  ( ! `  H ) ) )
131130oveq1d 6665 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  (
( -u 1 ^ N
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( k  x.  2 ) ) )  mod  P )  =  ( ( ( (
-u 1 ^ N
)  x.  ( 2 ^ H ) )  x.  ( ! `  H ) )  mod 
P ) )
13252, 64, 1313eqtrd 2660 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( prod_ k  e.  ( 1 ... M
) ( R `  k )  x.  ( prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k )  mod  P ) )  mod  P )  =  ( ( ( (
-u 1 ^ N
)  x.  ( 2 ^ H ) )  x.  ( ! `  H ) )  mod 
P ) )
1336, 48, 1323eqtrd 2660 1  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  H )  mod  P
)  =  ( ( ( ( -u 1 ^ N )  x.  (
2 ^ H ) )  x.  ( ! `
 H ) )  mod  P ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990   A.wral 2912    \ cdif 3571    u. cun 3572    i^i cin 3573   (/)c0 3915   ifcif 4086   {csn 4177   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Fincfn 7955   CCcc 9934   RRcr 9935   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941    < clt 10074    <_ cle 10075    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   4c4 11072   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   RR+crp 11832   ...cfz 12326   |_cfl 12591    mod cmo 12668   ^cexp 12860   !cfa 13060   #chash 13117   prod_cprod 14635    || cdvds 14983   Primecprime 15385
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-rp 11833  df-ioo 12179  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-prod 14636  df-dvds 14984  df-prm 15386
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