Metamath Proof Explorer


Theorem modexp

Description: Exponentiation property of the modulo operation, see theorem 5.2(c) in ApostolNT p. 107. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014)

Ref Expression
Assertion modexp ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp2l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„•0 )
2 id โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) )
3 2 3adant2l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) )
4 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ด โ†‘ 0 ) )
5 4 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ด โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) )
6 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ต โ†‘ 0 ) )
7 6 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) )
8 5 7 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) ) )
9 8 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) ) โ†” ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) ) ) )
10 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) )
11 10 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) )
12 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) )
13 12 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) )
14 11 13 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) )
15 14 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) ) โ†” ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) ) )
16 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
17 16 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) )
18 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
19 18 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) )
20 17 19 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) ) )
21 20 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) ) โ†” ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) ) ) )
22 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) )
23 22 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) )
24 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) = ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) )
25 24 oveq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) )
26 23 25 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) โ†” ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) ) )
27 26 imbi2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘ฅ ) mod ๐ท ) ) โ†” ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) ) ) )
28 zcn โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
29 exp0 โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ด โ†‘ 0 ) = 1 )
30 28 29 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐ด โ†‘ 0 ) = 1 )
31 zcn โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
32 exp0 โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†’ ( ๐ต โ†‘ 0 ) = 1 )
33 31 32 syl โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐ต โ†‘ 0 ) = 1 )
34 33 eqcomd โŠข ( ๐ต โˆˆ โ„ค โ†’ 1 = ( ๐ต โ†‘ 0 ) )
35 30 34 sylan9eq โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ 0 ) = ( ๐ต โ†‘ 0 ) )
36 35 oveq1d โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) )
37 36 3ad2ant1 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ 0 ) mod ๐ท ) )
38 simp21l โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„ค )
39 simp1 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 )
40 zexpcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
41 38 39 40 syl2anc โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
42 simp21r โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„ค )
43 zexpcl โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
44 42 39 43 syl2anc โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
45 simp22 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„+ )
46 simp3 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) )
47 simp23 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) )
48 41 44 38 42 45 46 47 modmul12d โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) mod ๐ท ) = ( ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ต ) mod ๐ท ) )
49 38 zcnd โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
50 expp1 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) )
51 49 39 50 syl2anc โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) )
52 51 oveq1d โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ด ) mod ๐ท ) )
53 42 zcnd โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
54 expp1 โŠข ( ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ต ) )
55 53 39 54 syl2anc โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ต ) )
56 55 oveq1d โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) ยท ๐ต ) mod ๐ท ) )
57 48 52 56 3eqtr4d โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โˆง ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โˆง ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) )
58 57 3exp โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) ) ) )
59 58 a2d โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐‘˜ ) mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ( ๐‘˜ + 1 ) ) mod ๐ท ) ) ) )
60 9 15 21 27 37 59 nn0ind โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) ) )
61 1 3 60 sylc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ โ„ค โˆง ๐ต โˆˆ โ„ค ) โˆง ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ท โˆˆ โ„+ ) โˆง ( ๐ด mod ๐ท ) = ( ๐ต mod ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) = ( ( ๐ต โ†‘ ๐ถ ) mod ๐ท ) )