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

Theorem 1259lem5 15680
Description: Lemma for 1259prm 15681. 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 11062 . . . 4 2 ∈ ℕ
2 3nn0 11187 . . . . 5 3 ∈ ℕ0
3 4nn0 11188 . . . . 5 4 ∈ ℕ0
42, 3deccl 11388 . . . 4 34 ∈ ℕ0
5 nnexpcl 12735 . . . 4 ((2 ∈ ℕ ∧ 34 ∈ ℕ0) → (2↑34) ∈ ℕ)
61, 4, 5mp2an 704 . . 3 (2↑34) ∈ ℕ
7 nnm1nn0 11211 . . 3 ((2↑34) ∈ ℕ → ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0)
86, 7ax-mp 5 . 2 ((2↑34) − 1) ∈ ℕ0
9 8nn0 11192 . . . 4 8 ∈ ℕ0
10 6nn0 11190 . . . 4 6 ∈ ℕ0
119, 10deccl 11388 . . 3 86 ∈ ℕ0
12 9nn0 11193 . . 3 9 ∈ ℕ0
1311, 12deccl 11388 . 2 869 ∈ ℕ0
14 1259prm.1 . . 3 𝑁 = 1259
15 1nn0 11185 . . . . . 6 1 ∈ ℕ0
16 2nn0 11186 . . . . . 6 2 ∈ ℕ0
1715, 16deccl 11388 . . . . 5 12 ∈ ℕ0
18 5nn0 11189 . . . . 5 5 ∈ ℕ0
1917, 18deccl 11388 . . . 4 125 ∈ ℕ0
20 9nn 11069 . . . 4 9 ∈ ℕ
2119, 20decnncl 11394 . . 3 1259 ∈ ℕ
2214, 21eqeltri 2684 . 2 𝑁 ∈ ℕ
23141259lem2 15677 . . 3 ((2↑34) mod 𝑁) = (870 mod 𝑁)
24 6p1e7 11033 . . . . 5 (6 + 1) = 7
25 eqid 2610 . . . . 5 86 = 86
269, 10, 24, 25decsuc 11411 . . . 4 (86 + 1) = 87
27 eqid 2610 . . . 4 869 = 869
2811, 26, 27decsucc 11426 . . 3 (869 + 1) = 870
2922, 6, 15, 13, 23, 28modsubi 15614 . 2 (((2↑34) − 1) mod 𝑁) = (869 mod 𝑁)
302, 12deccl 11388 . . . 4 39 ∈ ℕ0
31 0nn0 11184 . . . 4 0 ∈ ℕ0
3230, 31deccl 11388 . . 3 390 ∈ ℕ0
339, 12deccl 11388 . . . 4 89 ∈ ℕ0
3416, 15deccl 11388 . . . . . 6 21 ∈ ℕ0
3515, 2deccl 11388 . . . . . . 7 13 ∈ ℕ0
3634nn0zi 11279 . . . . . . . . 9 21 ∈ ℤ
3735nn0zi 11279 . . . . . . . . 9 13 ∈ ℤ
38 gcdcom 15073 . . . . . . . . 9 ((21 ∈ ℤ ∧ 13 ∈ ℤ) → (21 gcd 13) = (13 gcd 21))
3936, 37, 38mp2an 704 . . . . . . . 8 (21 gcd 13) = (13 gcd 21)
40 3nn 11063 . . . . . . . . . . 11 3 ∈ ℕ
4115, 40decnncl 11394 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℕ
42 8nn 11068 . . . . . . . . . 10 8 ∈ ℕ
43 eqid 2610 . . . . . . . . . . 11 13 = 13
449dec0h 11398 . . . . . . . . . . 11 8 = 08
45 ax-1cn 9873 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
4645mulid1i 9921 . . . . . . . . . . . . 13 (1 · 1) = 1
4745addid2i 10103 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
4846, 47oveq12i 6561 . . . . . . . . . . . 12 ((1 · 1) + (0 + 1)) = (1 + 1)
49 1p1e2 11011 . . . . . . . . . . . 12 (1 + 1) = 2
5048, 49eqtri 2632 . . . . . . . . . . 11 ((1 · 1) + (0 + 1)) = 2
51 3cn 10972 . . . . . . . . . . . . . 14 3 ∈ ℂ
5251mulid1i 9921 . . . . . . . . . . . . 13 (3 · 1) = 3
5352oveq1i 6559 . . . . . . . . . . . 12 ((3 · 1) + 8) = (3 + 8)
54 8cn 10983 . . . . . . . . . . . . 13 8 ∈ ℂ
55 8p3e11 11488 . . . . . . . . . . . . 13 (8 + 3) = 11
5654, 51, 55addcomli 10107 . . . . . . . . . . . 12 (3 + 8) = 11
5753, 56eqtri 2632 . . . . . . . . . . 11 ((3 · 1) + 8) = 11
5815, 2, 31, 9, 43, 44, 15, 15, 15, 50, 57decmac 11442 . . . . . . . . . 10 ((13 · 1) + 8) = 21
59 1nn 10908 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
60 8lt10 11550 . . . . . . . . . . 11 8 < 10
6159, 2, 9, 60declti 11422 . . . . . . . . . 10 8 < 13
6241, 15, 42, 58, 61ndvdsi 14974 . . . . . . . . 9 ¬ 13 ∥ 21
63 13prm 15661 . . . . . . . . . 10 13 ∈ ℙ
64 coprm 15261 . . . . . . . . . 10 ((13 ∈ ℙ ∧ 21 ∈ ℤ) → (¬ 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1))
6563, 36, 64mp2an 704 . . . . . . . . 9 13 ∥ 21 ↔ (13 gcd 21) = 1)
6662, 65mpbi 219 . . . . . . . 8 (13 gcd 21) = 1
6739, 66eqtri 2632 . . . . . . 7 (21 gcd 13) = 1
68 eqid 2610 . . . . . . . 8 21 = 21
69 2cn 10968 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℂ
7069mulid2i 9922 . . . . . . . . . 10 (1 · 2) = 2
7145addid1i 10102 . . . . . . . . . 10 (1 + 0) = 1
7270, 71oveq12i 6561 . . . . . . . . 9 ((1 · 2) + (1 + 0)) = (2 + 1)
73 2p1e3 11028 . . . . . . . . 9 (2 + 1) = 3
7472, 73eqtri 2632 . . . . . . . 8 ((1 · 2) + (1 + 0)) = 3
7546oveq1i 6559 . . . . . . . . 9 ((1 · 1) + 3) = (1 + 3)
76 3p1e4 11030 . . . . . . . . . 10 (3 + 1) = 4
7751, 45, 76addcomli 10107 . . . . . . . . 9 (1 + 3) = 4
783dec0h 11398 . . . . . . . . 9 4 = 04
7975, 77, 783eqtri 2636 . . . . . . . 8 ((1 · 1) + 3) = 04
8016, 15, 15, 2, 68, 43, 15, 3, 31, 74, 79decma2c 11444 . . . . . . 7 ((1 · 21) + 13) = 34
8115, 35, 34, 67, 80gcdi 15615 . . . . . 6 (34 gcd 21) = 1
82 eqid 2610 . . . . . . 7 34 = 34
83 3t2e6 11056 . . . . . . . . . 10 (3 · 2) = 6
8451, 69, 83mulcomli 9926 . . . . . . . . 9 (2 · 3) = 6
8569addid1i 10102 . . . . . . . . 9 (2 + 0) = 2
8684, 85oveq12i 6561 . . . . . . . 8 ((2 · 3) + (2 + 0)) = (6 + 2)
87 6p2e8 11046 . . . . . . . 8 (6 + 2) = 8
8886, 87eqtri 2632 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (2 + 0)) = 8
89 4cn 10975 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℂ
90 4t2e8 11058 . . . . . . . . . 10 (4 · 2) = 8
9189, 69, 90mulcomli 9926 . . . . . . . . 9 (2 · 4) = 8
9291oveq1i 6559 . . . . . . . 8 ((2 · 4) + 1) = (8 + 1)
93 8p1e9 11035 . . . . . . . 8 (8 + 1) = 9
9412dec0h 11398 . . . . . . . 8 9 = 09
9592, 93, 943eqtri 2636 . . . . . . 7 ((2 · 4) + 1) = 09
962, 3, 16, 15, 82, 68, 16, 12, 31, 88, 95decma2c 11444 . . . . . 6 ((2 · 34) + 21) = 89
9716, 34, 4, 81, 96gcdi 15615 . . . . 5 (89 gcd 34) = 1
98 eqid 2610 . . . . . 6 89 = 89
99 4p3e7 11040 . . . . . . . . 9 (4 + 3) = 7
10089, 51, 99addcomli 10107 . . . . . . . 8 (3 + 4) = 7
101100oveq2i 6560 . . . . . . 7 ((4 · 8) + (3 + 4)) = ((4 · 8) + 7)
102 7nn0 11191 . . . . . . . 8 7 ∈ ℕ0
103 8t4e32 11532 . . . . . . . . 9 (8 · 4) = 32
10454, 89, 103mulcomli 9926 . . . . . . . 8 (4 · 8) = 32
105 7cn 10981 . . . . . . . . 9 7 ∈ ℂ
106 7p2e9 11049 . . . . . . . . 9 (7 + 2) = 9
107105, 69, 106addcomli 10107 . . . . . . . 8 (2 + 7) = 9
1082, 16, 102, 104, 107decaddi 11455 . . . . . . 7 ((4 · 8) + 7) = 39
109101, 108eqtri 2632 . . . . . 6 ((4 · 8) + (3 + 4)) = 39
110 9cn 10985 . . . . . . . 8 9 ∈ ℂ
111 9t4e36 11541 . . . . . . . 8 (9 · 4) = 36
112110, 89, 111mulcomli 9926 . . . . . . 7 (4 · 9) = 36
113 6p4e10 11474 . . . . . . 7 (6 + 4) = 10
1142, 10, 3, 112, 76, 113decaddci2 11457 . . . . . 6 ((4 · 9) + 4) = 40
1159, 12, 2, 3, 98, 82, 3, 31, 3, 109, 114decma2c 11444 . . . . 5 ((4 · 89) + 34) = 390
1163, 4, 33, 97, 115gcdi 15615 . . . 4 (390 gcd 89) = 1
117 eqid 2610 . . . . 5 390 = 390
118 eqid 2610 . . . . . 6 39 = 39
11954addid1i 10102 . . . . . . 7 (8 + 0) = 8
120119, 44eqtri 2632 . . . . . 6 (8 + 0) = 08
12169addid2i 10103 . . . . . . . 8 (0 + 2) = 2
12284, 121oveq12i 6561 . . . . . . 7 ((2 · 3) + (0 + 2)) = (6 + 2)
123122, 87eqtri 2632 . . . . . 6 ((2 · 3) + (0 + 2)) = 8
124 9t2e18 11539 . . . . . . . 8 (9 · 2) = 18
125110, 69, 124mulcomli 9926 . . . . . . 7 (2 · 9) = 18
126 8p8e16 11494 . . . . . . 7 (8 + 8) = 16
12715, 9, 9, 125, 49, 10, 126decaddci 11456 . . . . . 6 ((2 · 9) + 8) = 26
1282, 12, 31, 9, 118, 120, 16, 10, 16, 123, 127decma2c 11444 . . . . 5 ((2 · 39) + (8 + 0)) = 86
129 2t0e0 11060 . . . . . . 7 (2 · 0) = 0
130129oveq1i 6559 . . . . . 6 ((2 · 0) + 9) = (0 + 9)
131110addid2i 10103 . . . . . 6 (0 + 9) = 9
132130, 131, 943eqtri 2636 . . . . 5 ((2 · 0) + 9) = 09
13330, 31, 9, 12, 117, 98, 16, 12, 31, 128, 132decma2c 11444 . . . 4 ((2 · 390) + 89) = 869
13416, 33, 32, 116, 133gcdi 15615 . . 3 (869 gcd 390) = 1
13530nn0cni 11181 . . . . . . 7 39 ∈ ℂ
136135addid1i 10102 . . . . . 6 (39 + 0) = 39
13754mulid2i 9922 . . . . . . . 8 (1 · 8) = 8
138137, 76oveq12i 6561 . . . . . . 7 ((1 · 8) + (3 + 1)) = (8 + 4)
139 8p4e12 11490 . . . . . . 7 (8 + 4) = 12
140138, 139eqtri 2632 . . . . . 6 ((1 · 8) + (3 + 1)) = 12
141 6cn 10979 . . . . . . . . 9 6 ∈ ℂ
142141mulid2i 9922 . . . . . . . 8 (1 · 6) = 6
143142oveq1i 6559 . . . . . . 7 ((1 · 6) + 9) = (6 + 9)
144 9p6e15 11500 . . . . . . . 8 (9 + 6) = 15
145110, 141, 144addcomli 10107 . . . . . . 7 (6 + 9) = 15
146143, 145eqtri 2632 . . . . . 6 ((1 · 6) + 9) = 15
1479, 10, 2, 12, 25, 136, 15, 18, 15, 140, 146decma2c 11444 . . . . 5 ((1 · 86) + (39 + 0)) = 125
148110mulid2i 9922 . . . . . . 7 (1 · 9) = 9
149148oveq1i 6559 . . . . . 6 ((1 · 9) + 0) = (9 + 0)
150110addid1i 10102 . . . . . 6 (9 + 0) = 9
151149, 150, 943eqtri 2636 . . . . 5 ((1 · 9) + 0) = 09
15211, 12, 30, 31, 27, 117, 15, 12, 31, 147, 151decma2c 11444 . . . 4 ((1 · 869) + 390) = 1259
153152, 14eqtr4i 2635 . . 3 ((1 · 869) + 390) = 𝑁
15415, 32, 13, 134, 153gcdi 15615 . 2 (𝑁 gcd 869) = 1
1558, 13, 22, 29, 154gcdmodi 15616 1 (((2↑34) − 1) gcd 𝑁) = 1
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 195   = wceq 1475  wcel 1977   class class class wbr 4583  (class class class)co 6549  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820  cmin 10145  cn 10897  2c2 10947  3c3 10948  4c4 10949  5c5 10950  6c6 10951  7c7 10952  8c8 10953  9c9 10954  0cn0 11169  cz 11254  cdc 11369  cexp 12722  cdvds 14821   gcd cgcd 15054  cprime 15223
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-inf 8232  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-dec 11370  df-uz 11564  df-rp 11709  df-fz 12198  df-fl 12455  df-mod 12531  df-seq 12664  df-exp 12723  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-dvds 14822  df-gcd 15055  df-prm 15224
This theorem is referenced by:  1259prm  15681
  Copyright terms: Public domain W3C validator