MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  1259lem5 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 1259lem5 15842
Description: Lemma for 1259prm 15843. Calculate the GCD of 2↑34 − 1≡869 with 𝑁 = 1259. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
1259prm.1 𝑁 = 1259
Assertion
Ref Expression
1259lem5 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1

Proof of Theorem 1259lem5
StepHypRef Expression
1 2nn 11185 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 11310 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 11311 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 11512 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 12873 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 708 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 11334 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 11315 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 11313 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 11512 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 11316 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 11512 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 11308 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 11309 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 11512 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 11312 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 11512 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11192 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 11518 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2697 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 15839 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11156 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2622 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 11535 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2622 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 11550 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 15776 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 11512 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 11307 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 11512 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 11512 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 11512 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 11512 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 11402 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 11402 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 15235 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 708 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11186 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 11518 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11191 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2622 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 11522 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 9994 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 10042 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10224 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 6662 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11134 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2644 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 11095 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 10042 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 6660 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 11106 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 11612 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10228 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2644 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 11566 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 11031 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 11674 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 11546 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 15136 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 15823 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 15423 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 708 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 220 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2644 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2622 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 11091 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 10043 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10223 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 6662 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11151 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2644 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 6660 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11153 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10228 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 11522 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2648 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 11568 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 15777 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2622 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11179 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 10047 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10223 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 6662 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11169 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2644 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 11098 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11181 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 10047 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 6660 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11158 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 11522 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2648 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 11568 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 15777 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2622 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11163 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10228 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 6661 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 11314 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 11656 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 10047 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 11104 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11172 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10228 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 11579 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2644 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 11108 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 11665 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 10047 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 11598 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 11581 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 11568 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 15777 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2622 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2622 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10223 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2644 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10224 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 6662 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2644 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 11663 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 10047 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 11618 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 11580 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 11568 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11183 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 6660 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10224 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2648 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 11568 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 15777 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 11304 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10223 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 10043 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 6662 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 11614 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2644 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 11102 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 10043 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 6660 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 11624 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10228 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2644 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 11568 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 10043 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 6660 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10223 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2648 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 11568 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2647 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 15777 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 15778 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 196   = wceq 1483  wcel 1990   class class class wbr 4653  (class class class)co 6650  0cc0 9936  1c1 9937   + caddc 9939   · cmul 9941  cmin 10266  cn 11020  2c2 11070  3c3 11071  4c4 11072  5c5 11073  6c6 11074  7c7 11075  8c8 11076  9c9 11077  0cn0 11292  cz 11377  cdc 11493  cexp 12860  cdvds 14983   gcd cgcd 15216  cprime 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-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  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-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-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-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-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-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  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-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-rp 11833  df-fz 12327  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-prm 15386
This theorem is referenced by:  1259prm  15843
  Copyright terms: Public domain W3C validator