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Theorem lgsqrlem1

Description: Lemma for lgsqr . (Contributed by Mario Carneiro, 15-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses lgsqr.y Y = /P
lgsqr.s S = Poly 1 Y
lgsqr.b B = Base S
lgsqr.d D = deg 1 Y
lgsqr.o O = eval 1 Y
lgsqr.e × ˙ = mulGrp S
lgsqr.x X = var 1 Y
lgsqr.m - ˙ = - S
lgsqr.u 1 ˙ = 1 S
lgsqr.t T = P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙
lgsqr.l L = ℤRHom Y
lgsqr.1 φ P 2
lgsqrlem1.3 φ A
lgsqrlem1.4 φ A P 1 2 mod P = 1 mod P
Assertion lgsqrlem1 φ O T L A = 0 Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lgsqr.y Y = /P
2 lgsqr.s S = Poly 1 Y
3 lgsqr.b B = Base S
4 lgsqr.d D = deg 1 Y
5 lgsqr.o O = eval 1 Y
6 lgsqr.e × ˙ = mulGrp S
7 lgsqr.x X = var 1 Y
8 lgsqr.m - ˙ = - S
9 lgsqr.u 1 ˙ = 1 S
10 lgsqr.t T = P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙
11 lgsqr.l L = ℤRHom Y
12 lgsqr.1 φ P 2
13 lgsqrlem1.3 φ A
14 lgsqrlem1.4 φ A P 1 2 mod P = 1 mod P
15 10 fveq2i O T = O P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙
16 15 fveq1i O T L A = O P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ L A
17 eqid Base Y = Base Y
18 12 eldifad φ P
19 1 znfld P Y Field
20 18 19 syl φ Y Field
21 fldidom Y Field Y IDomn
22 20 21 syl φ Y IDomn
23 isidom Y IDomn Y CRing Y Domn
24 23 simplbi Y IDomn Y CRing
25 22 24 syl φ Y CRing
26 crngring Y CRing Y Ring
27 25 26 syl φ Y Ring
28 11 zrhrhm Y Ring L ring RingHom Y
29 27 28 syl φ L ring RingHom Y
30 zringbas = Base ring
31 30 17 rhmf L ring RingHom Y L : Base Y
32 29 31 syl φ L : Base Y
33 32 13 ffvelrnd φ L A Base Y
34 5 7 17 2 3 25 33 evl1vard φ X B O X L A = L A
35 eqid mulGrp Y = mulGrp Y
36 oddprm P 2 P 1 2
37 12 36 syl φ P 1 2
38 37 nnnn0d φ P 1 2 0
39 5 2 17 3 25 33 34 6 35 38 evl1expd φ P 1 2 × ˙ X B O P 1 2 × ˙ X L A = P 1 2 mulGrp Y L A
40 zringmpg mulGrp fld 𝑠 = mulGrp ring
41 eqid mulGrp Y = mulGrp Y
42 40 41 rhmmhm L ring RingHom Y L mulGrp fld 𝑠 MndHom mulGrp Y
43 29 42 syl φ L mulGrp fld 𝑠 MndHom mulGrp Y
44 40 30 mgpbas = Base mulGrp fld 𝑠
45 eqid mulGrp fld 𝑠 = mulGrp fld 𝑠
46 44 45 35 mhmmulg L mulGrp fld 𝑠 MndHom mulGrp Y P 1 2 0 A L P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A = P 1 2 mulGrp Y L A
47 43 38 13 46 syl3anc φ L P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A = P 1 2 mulGrp Y L A
48 zsubrg SubRing fld
49 eqid mulGrp fld = mulGrp fld
50 49 subrgsubm SubRing fld SubMnd mulGrp fld
51 48 50 mp1i φ SubMnd mulGrp fld
52 eqid mulGrp fld = mulGrp fld
53 eqid mulGrp fld 𝑠 = mulGrp fld 𝑠
54 52 53 45 submmulg SubMnd mulGrp fld P 1 2 0 A P 1 2 mulGrp fld A = P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A
55 51 38 13 54 syl3anc φ P 1 2 mulGrp fld A = P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A
56 13 zcnd φ A
57 cnfldexp A P 1 2 0 P 1 2 mulGrp fld A = A P 1 2
58 56 38 57 syl2anc φ P 1 2 mulGrp fld A = A P 1 2
59 55 58 eqtr3d φ P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A = A P 1 2
60 59 fveq2d φ L P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A = L A P 1 2
61 prmnn P P
62 18 61 syl φ P
63 zexpcl A P 1 2 0 A P 1 2
64 13 38 63 syl2anc φ A P 1 2
65 1zzd φ 1
66 moddvds P A P 1 2 1 A P 1 2 mod P = 1 mod P P A P 1 2 1
67 62 64 65 66 syl3anc φ A P 1 2 mod P = 1 mod P P A P 1 2 1
68 14 67 mpbid φ P A P 1 2 1
69 62 nnnn0d φ P 0
70 1 11 zndvds P 0 A P 1 2 1 L A P 1 2 = L 1 P A P 1 2 1
71 69 64 65 70 syl3anc φ L A P 1 2 = L 1 P A P 1 2 1
72 68 71 mpbird φ L A P 1 2 = L 1
73 zring1 1 = 1 ring
74 eqid 1 Y = 1 Y
75 73 74 rhm1 L ring RingHom Y L 1 = 1 Y
76 29 75 syl φ L 1 = 1 Y
77 60 72 76 3eqtrd φ L P 1 2 mulGrp fld 𝑠 A = 1 Y
78 47 77 eqtr3d φ P 1 2 mulGrp Y L A = 1 Y
79 78 eqeq2d φ O P 1 2 × ˙ X L A = P 1 2 mulGrp Y L A O P 1 2 × ˙ X L A = 1 Y
80 79 anbi2d φ P 1 2 × ˙ X B O P 1 2 × ˙ X L A = P 1 2 mulGrp Y L A P 1 2 × ˙ X B O P 1 2 × ˙ X L A = 1 Y
81 39 80 mpbid φ P 1 2 × ˙ X B O P 1 2 × ˙ X L A = 1 Y
82 eqid algSc S = algSc S
83 17 74 ringidcl Y Ring 1 Y Base Y
84 27 83 syl φ 1 Y Base Y
85 5 2 17 82 3 25 84 33 evl1scad φ algSc S 1 Y B O algSc S 1 Y L A = 1 Y
86 2 82 74 9 ply1scl1 Y Ring algSc S 1 Y = 1 ˙
87 27 86 syl φ algSc S 1 Y = 1 ˙
88 87 eleq1d φ algSc S 1 Y B 1 ˙ B
89 87 fveq2d φ O algSc S 1 Y = O 1 ˙
90 89 fveq1d φ O algSc S 1 Y L A = O 1 ˙ L A
91 90 eqeq1d φ O algSc S 1 Y L A = 1 Y O 1 ˙ L A = 1 Y
92 88 91 anbi12d φ algSc S 1 Y B O algSc S 1 Y L A = 1 Y 1 ˙ B O 1 ˙ L A = 1 Y
93 85 92 mpbid φ 1 ˙ B O 1 ˙ L A = 1 Y
94 eqid - Y = - Y
95 5 2 17 3 25 33 81 93 8 94 evl1subd φ P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ B O P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ L A = 1 Y - Y 1 Y
96 95 simprd φ O P 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ L A = 1 Y - Y 1 Y
97 16 96 eqtrid φ O T L A = 1 Y - Y 1 Y
98 ringgrp Y Ring Y Grp
99 27 98 syl φ Y Grp
100 eqid 0 Y = 0 Y
101 17 100 94 grpsubid Y Grp 1 Y Base Y 1 Y - Y 1 Y = 0 Y
102 99 84 101 syl2anc φ 1 Y - Y 1 Y = 0 Y
103 97 102 eqtrd φ O T L A = 0 Y