Description: Eight to the eighth power modulo nine is one. (Contributed by AV, 3-Jun-2023)
Ref | Expression | ||
---|---|---|---|
Assertion | 2exp340mod341 | ⊢ ( ( 2 ↑ ; ; 3 4 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = 1 |
Step | Hyp | Ref | Expression |
---|---|---|---|
1 | 3nn0 | ⊢ 3 ∈ ℕ0 | |
2 | 4nn0 | ⊢ 4 ∈ ℕ0 | |
3 | 1 2 | deccl | ⊢ ; 3 4 ∈ ℕ0 |
4 | 1nn | ⊢ 1 ∈ ℕ | |
5 | 3 4 | decnncl | ⊢ ; ; 3 4 1 ∈ ℕ |
6 | 2nn | ⊢ 2 ∈ ℕ | |
7 | 1nn0 | ⊢ 1 ∈ ℕ0 | |
8 | 7nn0 | ⊢ 7 ∈ ℕ0 | |
9 | 7 8 | deccl | ⊢ ; 1 7 ∈ ℕ0 |
10 | 0nn0 | ⊢ 0 ∈ ℕ0 | |
11 | 9 10 | deccl | ⊢ ; ; 1 7 0 ∈ ℕ0 |
12 | 0z | ⊢ 0 ∈ ℤ | |
13 | 8nn0 | ⊢ 8 ∈ ℕ0 | |
14 | 5nn0 | ⊢ 5 ∈ ℕ0 | |
15 | 13 14 | deccl | ⊢ ; 8 5 ∈ ℕ0 |
16 | 3z | ⊢ 3 ∈ ℤ | |
17 | 2nn0 | ⊢ 2 ∈ ℕ0 | |
18 | 1 17 | deccl | ⊢ ; 3 2 ∈ ℕ0 |
19 | 13 2 | deccl | ⊢ ; 8 4 ∈ ℕ0 |
20 | 6nn0 | ⊢ 6 ∈ ℕ0 | |
21 | 7 20 | deccl | ⊢ ; 1 6 ∈ ℕ0 |
22 | 2 17 | deccl | ⊢ ; 4 2 ∈ ℕ0 |
23 | 17 7 | deccl | ⊢ ; 2 1 ∈ ℕ0 |
24 | 17 10 | deccl | ⊢ ; 2 0 ∈ ℕ0 |
25 | 7 10 | deccl | ⊢ ; 1 0 ∈ ℕ0 |
26 | 2exp5 | ⊢ ( 2 ↑ 5 ) = ; 3 2 | |
27 | 26 | oveq1i | ⊢ ( ( 2 ↑ 5 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( ; 3 2 mod ; ; 3 4 1 ) |
28 | 5cn | ⊢ 5 ∈ ℂ | |
29 | 2cn | ⊢ 2 ∈ ℂ | |
30 | 5t2e10 | ⊢ ( 5 · 2 ) = ; 1 0 | |
31 | 28 29 30 | mulcomli | ⊢ ( 2 · 5 ) = ; 1 0 |
32 | 25 17 | deccl | ⊢ ; ; 1 0 2 ∈ ℕ0 |
33 | 3p1e4 | ⊢ ( 3 + 1 ) = 4 | |
34 | eqid | ⊢ ; ; ; 1 0 2 3 = ; ; ; 1 0 2 3 | |
35 | 32 1 33 34 | decsuc | ⊢ ( ; ; ; 1 0 2 3 + 1 ) = ; ; ; 1 0 2 4 |
36 | 1 3 7 | decmulnc | ⊢ ( 3 · ; ; 3 4 1 ) = ; ( 3 · ; 3 4 ) ( 3 · 1 ) |
37 | eqid | ⊢ ; 3 4 = ; 3 4 | |
38 | 3t3e9 | ⊢ ( 3 · 3 ) = 9 | |
39 | 38 | oveq1i | ⊢ ( ( 3 · 3 ) + 1 ) = ( 9 + 1 ) |
40 | 9p1e10 | ⊢ ( 9 + 1 ) = ; 1 0 | |
41 | 39 40 | eqtri | ⊢ ( ( 3 · 3 ) + 1 ) = ; 1 0 |
42 | 4cn | ⊢ 4 ∈ ℂ | |
43 | 3cn | ⊢ 3 ∈ ℂ | |
44 | 4t3e12 | ⊢ ( 4 · 3 ) = ; 1 2 | |
45 | 42 43 44 | mulcomli | ⊢ ( 3 · 4 ) = ; 1 2 |
46 | 1 1 2 37 17 7 41 45 | decmul2c | ⊢ ( 3 · ; 3 4 ) = ; ; 1 0 2 |
47 | 43 | mulid1i | ⊢ ( 3 · 1 ) = 3 |
48 | 46 47 | deceq12i | ⊢ ; ( 3 · ; 3 4 ) ( 3 · 1 ) = ; ; ; 1 0 2 3 |
49 | 36 48 | eqtri | ⊢ ( 3 · ; ; 3 4 1 ) = ; ; ; 1 0 2 3 |
50 | 49 | oveq1i | ⊢ ( ( 3 · ; ; 3 4 1 ) + 1 ) = ( ; ; ; 1 0 2 3 + 1 ) |
51 | eqid | ⊢ ; 3 2 = ; 3 2 | |
52 | 1 1 17 | decmulnc | ⊢ ( 3 · ; 3 2 ) = ; ( 3 · 3 ) ( 3 · 2 ) |
53 | 52 | oveq1i | ⊢ ( ( 3 · ; 3 2 ) + 6 ) = ( ; ( 3 · 3 ) ( 3 · 2 ) + 6 ) |
54 | 9nn0 | ⊢ 9 ∈ ℕ0 | |
55 | 3t2e6 | ⊢ ( 3 · 2 ) = 6 | |
56 | 38 55 | deceq12i | ⊢ ; ( 3 · 3 ) ( 3 · 2 ) = ; 9 6 |
57 | 6p6e12 | ⊢ ( 6 + 6 ) = ; 1 2 | |
58 | 54 20 20 56 40 17 57 | decaddci | ⊢ ( ; ( 3 · 3 ) ( 3 · 2 ) + 6 ) = ; ; 1 0 2 |
59 | 53 58 | eqtri | ⊢ ( ( 3 · ; 3 2 ) + 6 ) = ; ; 1 0 2 |
60 | 17 1 17 | decmulnc | ⊢ ( 2 · ; 3 2 ) = ; ( 2 · 3 ) ( 2 · 2 ) |
61 | 43 29 55 | mulcomli | ⊢ ( 2 · 3 ) = 6 |
62 | 2t2e4 | ⊢ ( 2 · 2 ) = 4 | |
63 | 61 62 | deceq12i | ⊢ ; ( 2 · 3 ) ( 2 · 2 ) = ; 6 4 |
64 | 60 63 | eqtri | ⊢ ( 2 · ; 3 2 ) = ; 6 4 |
65 | 18 1 17 51 2 20 59 64 | decmul1c | ⊢ ( ; 3 2 · ; 3 2 ) = ; ; ; 1 0 2 4 |
66 | 35 50 65 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 3 · ; ; 3 4 1 ) + 1 ) = ( ; 3 2 · ; 3 2 ) |
67 | 5 6 14 16 18 7 27 31 66 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 1 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) |
68 | 17 7 10 | decmulnc | ⊢ ( 2 · ; 1 0 ) = ; ( 2 · 1 ) ( 2 · 0 ) |
69 | 29 | mulid1i | ⊢ ( 2 · 1 ) = 2 |
70 | 2t0e0 | ⊢ ( 2 · 0 ) = 0 | |
71 | 69 70 | deceq12i | ⊢ ; ( 2 · 1 ) ( 2 · 0 ) = ; 2 0 |
72 | 68 71 | eqtri | ⊢ ( 2 · ; 1 0 ) = ; 2 0 |
73 | 0p1e1 | ⊢ ( 0 + 1 ) = 1 | |
74 | 5 | nncni | ⊢ ; ; 3 4 1 ∈ ℂ |
75 | 74 | mul02i | ⊢ ( 0 · ; ; 3 4 1 ) = 0 |
76 | 75 | oveq1i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 1 ) = ( 0 + 1 ) |
77 | 1t1e1 | ⊢ ( 1 · 1 ) = 1 | |
78 | 73 76 77 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 1 ) = ( 1 · 1 ) |
79 | 5 6 25 12 7 7 67 72 78 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 2 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) |
80 | eqid | ⊢ ; 2 0 = ; 2 0 | |
81 | 17 10 73 80 | decsuc | ⊢ ( ; 2 0 + 1 ) = ; 2 1 |
82 | 29 | addid2i | ⊢ ( 0 + 2 ) = 2 |
83 | 75 | oveq1i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 2 ) = ( 0 + 2 ) |
84 | 29 | mulid2i | ⊢ ( 1 · 2 ) = 2 |
85 | 82 83 84 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 2 ) = ( 1 · 2 ) |
86 | 5 6 24 12 7 17 79 81 85 | modxp1i | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 2 1 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 2 mod ; ; 3 4 1 ) |
87 | 17 17 7 | decmulnc | ⊢ ( 2 · ; 2 1 ) = ; ( 2 · 2 ) ( 2 · 1 ) |
88 | 62 69 | deceq12i | ⊢ ; ( 2 · 2 ) ( 2 · 1 ) = ; 4 2 |
89 | 87 88 | eqtri | ⊢ ( 2 · ; 2 1 ) = ; 4 2 |
90 | 42 | addid2i | ⊢ ( 0 + 4 ) = 4 |
91 | 75 | oveq1i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 4 ) = ( 0 + 4 ) |
92 | 90 91 62 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + 4 ) = ( 2 · 2 ) |
93 | 5 6 23 12 17 2 86 89 92 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 4 2 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 4 mod ; ; 3 4 1 ) |
94 | 17 2 17 | decmulnc | ⊢ ( 2 · ; 4 2 ) = ; ( 2 · 4 ) ( 2 · 2 ) |
95 | 4t2e8 | ⊢ ( 4 · 2 ) = 8 | |
96 | 42 29 95 | mulcomli | ⊢ ( 2 · 4 ) = 8 |
97 | 96 62 | deceq12i | ⊢ ; ( 2 · 4 ) ( 2 · 2 ) = ; 8 4 |
98 | 94 97 | eqtri | ⊢ ( 2 · ; 4 2 ) = ; 8 4 |
99 | 21 | nn0cni | ⊢ ; 1 6 ∈ ℂ |
100 | 99 | addid2i | ⊢ ( 0 + ; 1 6 ) = ; 1 6 |
101 | 75 | oveq1i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + ; 1 6 ) = ( 0 + ; 1 6 ) |
102 | 4t4e16 | ⊢ ( 4 · 4 ) = ; 1 6 | |
103 | 100 101 102 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + ; 1 6 ) = ( 4 · 4 ) |
104 | 5 6 22 12 2 21 93 98 103 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 8 4 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( ; 1 6 mod ; ; 3 4 1 ) |
105 | 4p1e5 | ⊢ ( 4 + 1 ) = 5 | |
106 | eqid | ⊢ ; 8 4 = ; 8 4 | |
107 | 13 2 105 106 | decsuc | ⊢ ( ; 8 4 + 1 ) = ; 8 5 |
108 | 18 | nn0cni | ⊢ ; 3 2 ∈ ℂ |
109 | 108 | addid2i | ⊢ ( 0 + ; 3 2 ) = ; 3 2 |
110 | 75 | oveq1i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + ; 3 2 ) = ( 0 + ; 3 2 ) |
111 | eqid | ⊢ ; 1 6 = ; 1 6 | |
112 | 84 | oveq1i | ⊢ ( ( 1 · 2 ) + 1 ) = ( 2 + 1 ) |
113 | 2p1e3 | ⊢ ( 2 + 1 ) = 3 | |
114 | 112 113 | eqtri | ⊢ ( ( 1 · 2 ) + 1 ) = 3 |
115 | 6t2e12 | ⊢ ( 6 · 2 ) = ; 1 2 | |
116 | 17 7 20 111 17 7 114 115 | decmul1c | ⊢ ( ; 1 6 · 2 ) = ; 3 2 |
117 | 109 110 116 | 3eqtr4i | ⊢ ( ( 0 · ; ; 3 4 1 ) + ; 3 2 ) = ( ; 1 6 · 2 ) |
118 | 5 6 19 12 21 18 104 107 117 | modxp1i | ⊢ ( ( 2 ↑ ; 8 5 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( ; 3 2 mod ; ; 3 4 1 ) |
119 | eqid | ⊢ ; 8 5 = ; 8 5 | |
120 | 6p1e7 | ⊢ ( 6 + 1 ) = 7 | |
121 | 8cn | ⊢ 8 ∈ ℂ | |
122 | 8t2e16 | ⊢ ( 8 · 2 ) = ; 1 6 | |
123 | 121 29 122 | mulcomli | ⊢ ( 2 · 8 ) = ; 1 6 |
124 | 7 20 120 123 | decsuc | ⊢ ( ( 2 · 8 ) + 1 ) = ; 1 7 |
125 | 17 13 14 119 10 7 124 31 | decmul2c | ⊢ ( 2 · ; 8 5 ) = ; ; 1 7 0 |
126 | 5 6 15 16 18 7 118 125 66 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; ; 1 7 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) |
127 | 17 9 10 | decmulnc | ⊢ ( 2 · ; ; 1 7 0 ) = ; ( 2 · ; 1 7 ) ( 2 · 0 ) |
128 | eqid | ⊢ ; 1 7 = ; 1 7 | |
129 | 69 | oveq1i | ⊢ ( ( 2 · 1 ) + 1 ) = ( 2 + 1 ) |
130 | 129 113 | eqtri | ⊢ ( ( 2 · 1 ) + 1 ) = 3 |
131 | 7cn | ⊢ 7 ∈ ℂ | |
132 | 7t2e14 | ⊢ ( 7 · 2 ) = ; 1 4 | |
133 | 131 29 132 | mulcomli | ⊢ ( 2 · 7 ) = ; 1 4 |
134 | 17 7 8 128 2 7 130 133 | decmul2c | ⊢ ( 2 · ; 1 7 ) = ; 3 4 |
135 | 134 70 | deceq12i | ⊢ ; ( 2 · ; 1 7 ) ( 2 · 0 ) = ; ; 3 4 0 |
136 | 127 135 | eqtri | ⊢ ( 2 · ; ; 1 7 0 ) = ; ; 3 4 0 |
137 | 5 6 11 12 7 7 126 136 78 | mod2xi | ⊢ ( ( 2 ↑ ; ; 3 4 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) |
138 | 1re | ⊢ 1 ∈ ℝ | |
139 | nnrp | ⊢ ( ; ; 3 4 1 ∈ ℕ → ; ; 3 4 1 ∈ ℝ+ ) | |
140 | 5 139 | ax-mp | ⊢ ; ; 3 4 1 ∈ ℝ+ |
141 | 0le1 | ⊢ 0 ≤ 1 | |
142 | 4nn | ⊢ 4 ∈ ℕ | |
143 | 1 142 | decnncl | ⊢ ; 3 4 ∈ ℕ |
144 | 9re | ⊢ 9 ∈ ℝ | |
145 | 1lt9 | ⊢ 1 < 9 | |
146 | 138 144 145 | ltleii | ⊢ 1 ≤ 9 |
147 | 143 7 7 146 | decltdi | ⊢ 1 < ; ; 3 4 1 |
148 | modid | ⊢ ( ( ( 1 ∈ ℝ ∧ ; ; 3 4 1 ∈ ℝ+ ) ∧ ( 0 ≤ 1 ∧ 1 < ; ; 3 4 1 ) ) → ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) = 1 ) | |
149 | 138 140 141 147 148 | mp4an | ⊢ ( 1 mod ; ; 3 4 1 ) = 1 |
150 | 137 149 | eqtri | ⊢ ( ( 2 ↑ ; ; 3 4 0 ) mod ; ; 3 4 1 ) = 1 |