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Theorem 1259lem4

Description: Lemma for 1259prm . Calculate a power mod. In decimal, we calculate 2 ^ 3 0 6 = ( 2 ^ 7 6 ) ^ 4 x. 4 == 5 ^ 4 x. 4 = 2 N - 1 8 , 2 ^ 6 1 2 = ( 2 ^ 3 0 6 ) ^ 2 == 1 8 ^ 2 = 3 2 4 , 2 ^ 6 2 9 = 2 ^ 6 1 2 x. 2 ^ 1 7 == 3 2 4 x. 1 3 6 = 3 5 N - 1 and finally 2 ^ ( N - 1 ) = ( 2 ^ 6 2 9 ) ^ 2 == 1 ^ 2 = 1 . (Contributed by Mario Carneiro, 22-Feb-2014) (Revised by Mario Carneiro, 20-Apr-2015) (Proof shortened by AV, 16-Sep-2021)

Ref Expression
Hypothesis 1259prm.1
|- N = ; ; ; 1 2 5 9
Assertion 1259lem4
|- ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) mod N ) = ( 1 mod N )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1259prm.1
 |-  N = ; ; ; 1 2 5 9
2 2nn
 |-  2 e. NN
3 6nn0
 |-  6 e. NN0
4 2nn0
 |-  2 e. NN0
5 3 4 deccl
 |-  ; 6 2 e. NN0
6 9nn0
 |-  9 e. NN0
7 5 6 deccl
 |-  ; ; 6 2 9 e. NN0
8 0z
 |-  0 e. ZZ
9 1nn
 |-  1 e. NN
10 1nn0
 |-  1 e. NN0
11 10 4 deccl
 |-  ; 1 2 e. NN0
12 5nn0
 |-  5 e. NN0
13 11 12 deccl
 |-  ; ; 1 2 5 e. NN0
14 8nn0
 |-  8 e. NN0
15 13 14 deccl
 |-  ; ; ; 1 2 5 8 e. NN0
16 15 nn0cni
 |-  ; ; ; 1 2 5 8 e. CC
17 ax-1cn
 |-  1 e. CC
18 8p1e9
 |-  ( 8 + 1 ) = 9
19 eqid
 |-  ; ; ; 1 2 5 8 = ; ; ; 1 2 5 8
20 13 14 18 19 decsuc
 |-  ( ; ; ; 1 2 5 8 + 1 ) = ; ; ; 1 2 5 9
21 1 20 eqtr4i
 |-  N = ( ; ; ; 1 2 5 8 + 1 )
22 16 17 21 mvrraddi
 |-  ( N - 1 ) = ; ; ; 1 2 5 8
23 22 15 eqeltri
 |-  ( N - 1 ) e. NN0
24 9nn
 |-  9 e. NN
25 13 24 decnncl
 |-  ; ; ; 1 2 5 9 e. NN
26 1 25 eqeltri
 |-  N e. NN
27 3 10 deccl
 |-  ; 6 1 e. NN0
28 27 4 deccl
 |-  ; ; 6 1 2 e. NN0
29 3nn0
 |-  3 e. NN0
30 4nn0
 |-  4 e. NN0
31 29 30 deccl
 |-  ; 3 4 e. NN0
32 31 nn0zi
 |-  ; 3 4 e. ZZ
33 29 4 deccl
 |-  ; 3 2 e. NN0
34 33 30 deccl
 |-  ; ; 3 2 4 e. NN0
35 7nn0
 |-  7 e. NN0
36 10 35 deccl
 |-  ; 1 7 e. NN0
37 10 29 deccl
 |-  ; 1 3 e. NN0
38 37 3 deccl
 |-  ; ; 1 3 6 e. NN0
39 0nn0
 |-  0 e. NN0
40 29 39 deccl
 |-  ; 3 0 e. NN0
41 40 3 deccl
 |-  ; ; 3 0 6 e. NN0
42 8nn
 |-  8 e. NN
43 10 42 decnncl
 |-  ; 1 8 e. NN
44 11 30 deccl
 |-  ; ; 1 2 4 e. NN0
45 44 10 deccl
 |-  ; ; ; 1 2 4 1 e. NN0
46 10 12 deccl
 |-  ; 1 5 e. NN0
47 46 29 deccl
 |-  ; ; 1 5 3 e. NN0
48 1z
 |-  1 e. ZZ
49 12 39 deccl
 |-  ; 5 0 e. NN0
50 46 4 deccl
 |-  ; ; 1 5 2 e. NN0
51 4 12 deccl
 |-  ; 2 5 e. NN0
52 35 3 deccl
 |-  ; 7 6 e. NN0
53 1 1259lem3
 |-  ( ( 2 ^ ; 7 6 ) mod N ) = ( 5 mod N )
54 eqid
 |-  ; 7 6 = ; 7 6
55 4p1e5
 |-  ( 4 + 1 ) = 5
56 7cn
 |-  7 e. CC
57 2cn
 |-  2 e. CC
58 7t2e14
 |-  ( 7 x. 2 ) = ; 1 4
59 56 57 58 mulcomli
 |-  ( 2 x. 7 ) = ; 1 4
60 10 30 55 59 decsuc
 |-  ( ( 2 x. 7 ) + 1 ) = ; 1 5
61 6cn
 |-  6 e. CC
62 6t2e12
 |-  ( 6 x. 2 ) = ; 1 2
63 61 57 62 mulcomli
 |-  ( 2 x. 6 ) = ; 1 2
64 4 35 3 54 4 10 60 63 decmul2c
 |-  ( 2 x. ; 7 6 ) = ; ; 1 5 2
65 51 nn0cni
 |-  ; 2 5 e. CC
66 65 addid2i
 |-  ( 0 + ; 2 5 ) = ; 2 5
67 26 nncni
 |-  N e. CC
68 67 mul02i
 |-  ( 0 x. N ) = 0
69 68 oveq1i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; 2 5 ) = ( 0 + ; 2 5 )
70 5t5e25
 |-  ( 5 x. 5 ) = ; 2 5
71 66 69 70 3eqtr4i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; 2 5 ) = ( 5 x. 5 )
72 26 2 52 8 12 51 53 64 71 mod2xi
 |-  ( ( 2 ^ ; ; 1 5 2 ) mod N ) = ( ; 2 5 mod N )
73 2p1e3
 |-  ( 2 + 1 ) = 3
74 eqid
 |-  ; ; 1 5 2 = ; ; 1 5 2
75 46 4 73 74 decsuc
 |-  ( ; ; 1 5 2 + 1 ) = ; ; 1 5 3
76 49 nn0cni
 |-  ; 5 0 e. CC
77 76 addid2i
 |-  ( 0 + ; 5 0 ) = ; 5 0
78 68 oveq1i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; 5 0 ) = ( 0 + ; 5 0 )
79 eqid
 |-  ; 2 5 = ; 2 5
80 2t2e4
 |-  ( 2 x. 2 ) = 4
81 80 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 2 ) + 1 ) = ( 4 + 1 )
82 81 55 eqtri
 |-  ( ( 2 x. 2 ) + 1 ) = 5
83 5t2e10
 |-  ( 5 x. 2 ) = ; 1 0
84 4 4 12 79 39 10 82 83 decmul1c
 |-  ( ; 2 5 x. 2 ) = ; 5 0
85 77 78 84 3eqtr4i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; 5 0 ) = ( ; 2 5 x. 2 )
86 26 2 50 8 51 49 72 75 85 modxp1i
 |-  ( ( 2 ^ ; ; 1 5 3 ) mod N ) = ( ; 5 0 mod N )
87 eqid
 |-  ; ; 1 5 3 = ; ; 1 5 3
88 eqid
 |-  ; 1 5 = ; 1 5
89 57 mulid1i
 |-  ( 2 x. 1 ) = 2
90 89 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 1 ) + 1 ) = ( 2 + 1 )
91 90 73 eqtri
 |-  ( ( 2 x. 1 ) + 1 ) = 3
92 5cn
 |-  5 e. CC
93 92 57 83 mulcomli
 |-  ( 2 x. 5 ) = ; 1 0
94 4 10 12 88 39 10 91 93 decmul2c
 |-  ( 2 x. ; 1 5 ) = ; 3 0
95 94 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. ; 1 5 ) + 0 ) = ( ; 3 0 + 0 )
96 40 nn0cni
 |-  ; 3 0 e. CC
97 96 addid1i
 |-  ( ; 3 0 + 0 ) = ; 3 0
98 95 97 eqtri
 |-  ( ( 2 x. ; 1 5 ) + 0 ) = ; 3 0
99 3cn
 |-  3 e. CC
100 3t2e6
 |-  ( 3 x. 2 ) = 6
101 99 57 100 mulcomli
 |-  ( 2 x. 3 ) = 6
102 3 dec0h
 |-  6 = ; 0 6
103 101 102 eqtri
 |-  ( 2 x. 3 ) = ; 0 6
104 4 46 29 87 3 39 98 103 decmul2c
 |-  ( 2 x. ; ; 1 5 3 ) = ; ; 3 0 6
105 67 mulid2i
 |-  ( 1 x. N ) = N
106 105 1 eqtri
 |-  ( 1 x. N ) = ; ; ; 1 2 5 9
107 eqid
 |-  ; ; ; 1 2 4 1 = ; ; ; 1 2 4 1
108 4 30 deccl
 |-  ; 2 4 e. NN0
109 eqid
 |-  ; 2 4 = ; 2 4
110 4 30 55 109 decsuc
 |-  ( ; 2 4 + 1 ) = ; 2 5
111 eqid
 |-  ; ; 1 2 5 = ; ; 1 2 5
112 eqid
 |-  ; ; 1 2 4 = ; ; 1 2 4
113 eqid
 |-  ; 1 2 = ; 1 2
114 1p1e2
 |-  ( 1 + 1 ) = 2
115 2p2e4
 |-  ( 2 + 2 ) = 4
116 10 4 10 4 113 113 114 115 decadd
 |-  ( ; 1 2 + ; 1 2 ) = ; 2 4
117 5p4e9
 |-  ( 5 + 4 ) = 9
118 11 12 11 30 111 112 116 117 decadd
 |-  ( ; ; 1 2 5 + ; ; 1 2 4 ) = ; ; 2 4 9
119 108 110 118 decsucc
 |-  ( ( ; ; 1 2 5 + ; ; 1 2 4 ) + 1 ) = ; ; 2 5 0
120 9p1e10
 |-  ( 9 + 1 ) = ; 1 0
121 13 6 44 10 106 107 119 120 decaddc2
 |-  ( ( 1 x. N ) + ; ; ; 1 2 4 1 ) = ; ; ; 2 5 0 0
122 eqid
 |-  ; 5 0 = ; 5 0
123 92 mul02i
 |-  ( 0 x. 5 ) = 0
124 12 12 39 122 70 123 decmul1
 |-  ( ; 5 0 x. 5 ) = ; ; 2 5 0
125 124 oveq1i
 |-  ( ( ; 5 0 x. 5 ) + 0 ) = ( ; ; 2 5 0 + 0 )
126 51 39 deccl
 |-  ; ; 2 5 0 e. NN0
127 126 nn0cni
 |-  ; ; 2 5 0 e. CC
128 127 addid1i
 |-  ( ; ; 2 5 0 + 0 ) = ; ; 2 5 0
129 125 128 eqtri
 |-  ( ( ; 5 0 x. 5 ) + 0 ) = ; ; 2 5 0
130 76 mul01i
 |-  ( ; 5 0 x. 0 ) = 0
131 39 dec0h
 |-  0 = ; 0 0
132 130 131 eqtri
 |-  ( ; 5 0 x. 0 ) = ; 0 0
133 49 12 39 122 39 39 129 132 decmul2c
 |-  ( ; 5 0 x. ; 5 0 ) = ; ; ; 2 5 0 0
134 121 133 eqtr4i
 |-  ( ( 1 x. N ) + ; ; ; 1 2 4 1 ) = ( ; 5 0 x. ; 5 0 )
135 26 2 47 48 49 45 86 104 134 mod2xi
 |-  ( ( 2 ^ ; ; 3 0 6 ) mod N ) = ( ; ; ; 1 2 4 1 mod N )
136 eqid
 |-  ; ; 3 0 6 = ; ; 3 0 6
137 eqid
 |-  ; 3 0 = ; 3 0
138 10 dec0h
 |-  1 = ; 0 1
139 00id
 |-  ( 0 + 0 ) = 0
140 101 139 oveq12i
 |-  ( ( 2 x. 3 ) + ( 0 + 0 ) ) = ( 6 + 0 )
141 61 addid1i
 |-  ( 6 + 0 ) = 6
142 140 141 eqtri
 |-  ( ( 2 x. 3 ) + ( 0 + 0 ) ) = 6
143 57 mul01i
 |-  ( 2 x. 0 ) = 0
144 143 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 0 ) + 1 ) = ( 0 + 1 )
145 0p1e1
 |-  ( 0 + 1 ) = 1
146 144 145 138 3eqtri
 |-  ( ( 2 x. 0 ) + 1 ) = ; 0 1
147 29 39 39 10 137 138 4 10 39 142 146 decma2c
 |-  ( ( 2 x. ; 3 0 ) + 1 ) = ; 6 1
148 4 40 3 136 4 10 147 63 decmul2c
 |-  ( 2 x. ; ; 3 0 6 ) = ; ; 6 1 2
149 eqid
 |-  ; 1 8 = ; 1 8
150 11 30 55 112 decsuc
 |-  ( ; ; 1 2 4 + 1 ) = ; ; 1 2 5
151 8cn
 |-  8 e. CC
152 151 17 18 addcomli
 |-  ( 1 + 8 ) = 9
153 44 10 10 14 107 149 150 152 decadd
 |-  ( ; ; ; 1 2 4 1 + ; 1 8 ) = ; ; ; 1 2 5 9
154 153 1 eqtr4i
 |-  ( ; ; ; 1 2 4 1 + ; 1 8 ) = N
155 34 nn0cni
 |-  ; ; 3 2 4 e. CC
156 155 addid2i
 |-  ( 0 + ; ; 3 2 4 ) = ; ; 3 2 4
157 68 oveq1i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; ; 3 2 4 ) = ( 0 + ; ; 3 2 4 )
158 10 14 deccl
 |-  ; 1 8 e. NN0
159 10 30 deccl
 |-  ; 1 4 e. NN0
160 eqid
 |-  ; 1 4 = ; 1 4
161 17 mulid1i
 |-  ( 1 x. 1 ) = 1
162 161 114 oveq12i
 |-  ( ( 1 x. 1 ) + ( 1 + 1 ) ) = ( 1 + 2 )
163 1p2e3
 |-  ( 1 + 2 ) = 3
164 162 163 eqtri
 |-  ( ( 1 x. 1 ) + ( 1 + 1 ) ) = 3
165 151 mulid1i
 |-  ( 8 x. 1 ) = 8
166 165 oveq1i
 |-  ( ( 8 x. 1 ) + 4 ) = ( 8 + 4 )
167 8p4e12
 |-  ( 8 + 4 ) = ; 1 2
168 166 167 eqtri
 |-  ( ( 8 x. 1 ) + 4 ) = ; 1 2
169 10 14 10 30 149 160 10 4 10 164 168 decmac
 |-  ( ( ; 1 8 x. 1 ) + ; 1 4 ) = ; 3 2
170 151 mulid2i
 |-  ( 1 x. 8 ) = 8
171 170 oveq1i
 |-  ( ( 1 x. 8 ) + 6 ) = ( 8 + 6 )
172 8p6e14
 |-  ( 8 + 6 ) = ; 1 4
173 171 172 eqtri
 |-  ( ( 1 x. 8 ) + 6 ) = ; 1 4
174 8t8e64
 |-  ( 8 x. 8 ) = ; 6 4
175 14 10 14 149 30 3 173 174 decmul1c
 |-  ( ; 1 8 x. 8 ) = ; ; 1 4 4
176 158 10 14 149 30 159 169 175 decmul2c
 |-  ( ; 1 8 x. ; 1 8 ) = ; ; 3 2 4
177 156 157 176 3eqtr4i
 |-  ( ( 0 x. N ) + ; ; 3 2 4 ) = ( ; 1 8 x. ; 1 8 )
178 2 41 8 43 34 45 135 148 154 177 mod2xnegi
 |-  ( ( 2 ^ ; ; 6 1 2 ) mod N ) = ( ; ; 3 2 4 mod N )
179 1 1259lem1
 |-  ( ( 2 ^ ; 1 7 ) mod N ) = ( ; ; 1 3 6 mod N )
180 eqid
 |-  ; ; 6 1 2 = ; ; 6 1 2
181 eqid
 |-  ; 1 7 = ; 1 7
182 eqid
 |-  ; 6 1 = ; 6 1
183 3 10 114 182 decsuc
 |-  ( ; 6 1 + 1 ) = ; 6 2
184 7p2e9
 |-  ( 7 + 2 ) = 9
185 56 57 184 addcomli
 |-  ( 2 + 7 ) = 9
186 27 4 10 35 180 181 183 185 decadd
 |-  ( ; ; 6 1 2 + ; 1 7 ) = ; ; 6 2 9
187 29 10 deccl
 |-  ; 3 1 e. NN0
188 eqid
 |-  ; 3 1 = ; 3 1
189 3p2e5
 |-  ( 3 + 2 ) = 5
190 99 57 189 addcomli
 |-  ( 2 + 3 ) = 5
191 10 4 29 113 190 decaddi
 |-  ( ; 1 2 + 3 ) = ; 1 5
192 5p1e6
 |-  ( 5 + 1 ) = 6
193 11 12 29 10 111 188 191 192 decadd
 |-  ( ; ; 1 2 5 + ; 3 1 ) = ; ; 1 5 6
194 114 oveq1i
 |-  ( ( 1 + 1 ) + 1 ) = ( 2 + 1 )
195 194 73 eqtri
 |-  ( ( 1 + 1 ) + 1 ) = 3
196 7p5e12
 |-  ( 7 + 5 ) = ; 1 2
197 56 92 196 addcomli
 |-  ( 5 + 7 ) = ; 1 2
198 10 12 10 35 88 181 195 4 197 decaddc
 |-  ( ; 1 5 + ; 1 7 ) = ; 3 2
199 eqid
 |-  ; 3 4 = ; 3 4
200 7p3e10
 |-  ( 7 + 3 ) = ; 1 0
201 56 99 200 addcomli
 |-  ( 3 + 7 ) = ; 1 0
202 99 mulid1i
 |-  ( 3 x. 1 ) = 3
203 17 addid1i
 |-  ( 1 + 0 ) = 1
204 202 203 oveq12i
 |-  ( ( 3 x. 1 ) + ( 1 + 0 ) ) = ( 3 + 1 )
205 3p1e4
 |-  ( 3 + 1 ) = 4
206 204 205 eqtri
 |-  ( ( 3 x. 1 ) + ( 1 + 0 ) ) = 4
207 4cn
 |-  4 e. CC
208 207 mulid1i
 |-  ( 4 x. 1 ) = 4
209 208 oveq1i
 |-  ( ( 4 x. 1 ) + 0 ) = ( 4 + 0 )
210 207 addid1i
 |-  ( 4 + 0 ) = 4
211 30 dec0h
 |-  4 = ; 0 4
212 209 210 211 3eqtri
 |-  ( ( 4 x. 1 ) + 0 ) = ; 0 4
213 29 30 10 39 199 201 10 30 39 206 212 decmac
 |-  ( ( ; 3 4 x. 1 ) + ( 3 + 7 ) ) = ; 4 4
214 4 dec0h
 |-  2 = ; 0 2
215 100 145 oveq12i
 |-  ( ( 3 x. 2 ) + ( 0 + 1 ) ) = ( 6 + 1 )
216 6p1e7
 |-  ( 6 + 1 ) = 7
217 215 216 eqtri
 |-  ( ( 3 x. 2 ) + ( 0 + 1 ) ) = 7
218 4t2e8
 |-  ( 4 x. 2 ) = 8
219 218 oveq1i
 |-  ( ( 4 x. 2 ) + 2 ) = ( 8 + 2 )
220 8p2e10
 |-  ( 8 + 2 ) = ; 1 0
221 219 220 eqtri
 |-  ( ( 4 x. 2 ) + 2 ) = ; 1 0
222 29 30 39 4 199 214 4 39 10 217 221 decmac
 |-  ( ( ; 3 4 x. 2 ) + 2 ) = ; 7 0
223 10 4 29 4 113 198 31 39 35 213 222 decma2c
 |-  ( ( ; 3 4 x. ; 1 2 ) + ( ; 1 5 + ; 1 7 ) ) = ; ; 4 4 0
224 5t3e15
 |-  ( 5 x. 3 ) = ; 1 5
225 92 99 224 mulcomli
 |-  ( 3 x. 5 ) = ; 1 5
226 5p2e7
 |-  ( 5 + 2 ) = 7
227 10 12 4 225 226 decaddi
 |-  ( ( 3 x. 5 ) + 2 ) = ; 1 7
228 5t4e20
 |-  ( 5 x. 4 ) = ; 2 0
229 92 207 228 mulcomli
 |-  ( 4 x. 5 ) = ; 2 0
230 61 addid2i
 |-  ( 0 + 6 ) = 6
231 4 39 3 229 230 decaddi
 |-  ( ( 4 x. 5 ) + 6 ) = ; 2 6
232 29 30 3 199 12 3 4 227 231 decrmac
 |-  ( ( ; 3 4 x. 5 ) + 6 ) = ; ; 1 7 6
233 11 12 46 3 111 193 31 3 36 223 232 decma2c
 |-  ( ( ; 3 4 x. ; ; 1 2 5 ) + ( ; ; 1 2 5 + ; 3 1 ) ) = ; ; ; 4 4 0 6
234 9cn
 |-  9 e. CC
235 9t3e27
 |-  ( 9 x. 3 ) = ; 2 7
236 234 99 235 mulcomli
 |-  ( 3 x. 9 ) = ; 2 7
237 7p4e11
 |-  ( 7 + 4 ) = ; 1 1
238 4 35 30 236 73 10 237 decaddci
 |-  ( ( 3 x. 9 ) + 4 ) = ; 3 1
239 9t4e36
 |-  ( 9 x. 4 ) = ; 3 6
240 234 207 239 mulcomli
 |-  ( 4 x. 9 ) = ; 3 6
241 151 61 172 addcomli
 |-  ( 6 + 8 ) = ; 1 4
242 29 3 14 240 205 30 241 decaddci
 |-  ( ( 4 x. 9 ) + 8 ) = ; 4 4
243 29 30 14 199 6 30 30 238 242 decrmac
 |-  ( ( ; 3 4 x. 9 ) + 8 ) = ; ; 3 1 4
244 13 6 13 14 1 22 31 30 187 233 243 decma2c
 |-  ( ( ; 3 4 x. N ) + ( N - 1 ) ) = ; ; ; ; 4 4 0 6 4
245 eqid
 |-  ; ; 1 3 6 = ; ; 1 3 6
246 10 6 deccl
 |-  ; 1 9 e. NN0
247 246 30 deccl
 |-  ; ; 1 9 4 e. NN0
248 eqid
 |-  ; 1 3 = ; 1 3
249 eqid
 |-  ; ; 1 9 4 = ; ; 1 9 4
250 6 35 deccl
 |-  ; 9 7 e. NN0
251 10 10 deccl
 |-  ; 1 1 e. NN0
252 eqid
 |-  ; ; 3 2 4 = ; ; 3 2 4
253 eqid
 |-  ; 1 9 = ; 1 9
254 eqid
 |-  ; 9 7 = ; 9 7
255 234 17 120 addcomli
 |-  ( 1 + 9 ) = ; 1 0
256 10 39 145 255 decsuc
 |-  ( ( 1 + 9 ) + 1 ) = ; 1 1
257 9p7e16
 |-  ( 9 + 7 ) = ; 1 6
258 10 6 6 35 253 254 256 3 257 decaddc
 |-  ( ; 1 9 + ; 9 7 ) = ; ; 1 1 6
259 eqid
 |-  ; 3 2 = ; 3 2
260 eqid
 |-  ; 1 1 = ; 1 1
261 10 10 114 260 decsuc
 |-  ( ; 1 1 + 1 ) = ; 1 2
262 89 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 1 ) + 2 ) = ( 2 + 2 )
263 262 115 211 3eqtri
 |-  ( ( 2 x. 1 ) + 2 ) = ; 0 4
264 29 4 10 4 259 261 10 30 39 206 263 decmac
 |-  ( ( ; 3 2 x. 1 ) + ( ; 1 1 + 1 ) ) = ; 4 4
265 208 oveq1i
 |-  ( ( 4 x. 1 ) + 6 ) = ( 4 + 6 )
266 6p4e10
 |-  ( 6 + 4 ) = ; 1 0
267 61 207 266 addcomli
 |-  ( 4 + 6 ) = ; 1 0
268 265 267 eqtri
 |-  ( ( 4 x. 1 ) + 6 ) = ; 1 0
269 33 30 251 3 252 258 10 39 10 264 268 decmac
 |-  ( ( ; ; 3 2 4 x. 1 ) + ( ; 1 9 + ; 9 7 ) ) = ; ; 4 4 0
270 145 138 eqtri
 |-  ( 0 + 1 ) = ; 0 1
271 3t3e9
 |-  ( 3 x. 3 ) = 9
272 271 139 oveq12i
 |-  ( ( 3 x. 3 ) + ( 0 + 0 ) ) = ( 9 + 0 )
273 234 addid1i
 |-  ( 9 + 0 ) = 9
274 272 273 eqtri
 |-  ( ( 3 x. 3 ) + ( 0 + 0 ) ) = 9
275 101 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 3 ) + 1 ) = ( 6 + 1 )
276 35 dec0h
 |-  7 = ; 0 7
277 275 216 276 3eqtri
 |-  ( ( 2 x. 3 ) + 1 ) = ; 0 7
278 29 4 39 10 259 270 29 35 39 274 277 decmac
 |-  ( ( ; 3 2 x. 3 ) + ( 0 + 1 ) ) = ; 9 7
279 4t3e12
 |-  ( 4 x. 3 ) = ; 1 2
280 4p2e6
 |-  ( 4 + 2 ) = 6
281 207 57 280 addcomli
 |-  ( 2 + 4 ) = 6
282 10 4 30 279 281 decaddi
 |-  ( ( 4 x. 3 ) + 4 ) = ; 1 6
283 33 30 39 30 252 211 29 3 10 278 282 decmac
 |-  ( ( ; ; 3 2 4 x. 3 ) + 4 ) = ; ; 9 7 6
284 10 29 246 30 248 249 34 3 250 269 283 decma2c
 |-  ( ( ; ; 3 2 4 x. ; 1 3 ) + ; ; 1 9 4 ) = ; ; ; 4 4 0 6
285 6t3e18
 |-  ( 6 x. 3 ) = ; 1 8
286 61 99 285 mulcomli
 |-  ( 3 x. 6 ) = ; 1 8
287 10 14 18 286 decsuc
 |-  ( ( 3 x. 6 ) + 1 ) = ; 1 9
288 10 4 4 63 115 decaddi
 |-  ( ( 2 x. 6 ) + 2 ) = ; 1 4
289 29 4 4 259 3 30 10 287 288 decrmac
 |-  ( ( ; 3 2 x. 6 ) + 2 ) = ; ; 1 9 4
290 6t4e24
 |-  ( 6 x. 4 ) = ; 2 4
291 61 207 290 mulcomli
 |-  ( 4 x. 6 ) = ; 2 4
292 3 33 30 252 30 4 289 291 decmul1c
 |-  ( ; ; 3 2 4 x. 6 ) = ; ; ; 1 9 4 4
293 34 37 3 245 30 247 284 292 decmul2c
 |-  ( ; ; 3 2 4 x. ; ; 1 3 6 ) = ; ; ; ; 4 4 0 6 4
294 244 293 eqtr4i
 |-  ( ( ; 3 4 x. N ) + ( N - 1 ) ) = ( ; ; 3 2 4 x. ; ; 1 3 6 )
295 26 2 28 32 34 23 36 38 178 179 186 294 modxai
 |-  ( ( 2 ^ ; ; 6 2 9 ) mod N ) = ( ( N - 1 ) mod N )
296 eqid
 |-  ; ; 6 2 9 = ; ; 6 2 9
297 eqid
 |-  ; 6 2 = ; 6 2
298 139 oveq2i
 |-  ( ( 2 x. 6 ) + ( 0 + 0 ) ) = ( ( 2 x. 6 ) + 0 )
299 63 oveq1i
 |-  ( ( 2 x. 6 ) + 0 ) = ( ; 1 2 + 0 )
300 11 nn0cni
 |-  ; 1 2 e. CC
301 300 addid1i
 |-  ( ; 1 2 + 0 ) = ; 1 2
302 298 299 301 3eqtri
 |-  ( ( 2 x. 6 ) + ( 0 + 0 ) ) = ; 1 2
303 12 dec0h
 |-  5 = ; 0 5
304 81 55 303 3eqtri
 |-  ( ( 2 x. 2 ) + 1 ) = ; 0 5
305 3 4 39 10 297 138 4 12 39 302 304 decma2c
 |-  ( ( 2 x. ; 6 2 ) + 1 ) = ; ; 1 2 5
306 9t2e18
 |-  ( 9 x. 2 ) = ; 1 8
307 234 57 306 mulcomli
 |-  ( 2 x. 9 ) = ; 1 8
308 4 5 6 296 14 10 305 307 decmul2c
 |-  ( 2 x. ; ; 6 2 9 ) = ; ; ; 1 2 5 8
309 308 22 eqtr4i
 |-  ( 2 x. ; ; 6 2 9 ) = ( N - 1 )
310 npcan
 |-  ( ( N e. CC /\ 1 e. CC ) -> ( ( N - 1 ) + 1 ) = N )
311 67 17 310 mp2an
 |-  ( ( N - 1 ) + 1 ) = N
312 68 oveq1i
 |-  ( ( 0 x. N ) + 1 ) = ( 0 + 1 )
313 145 312 161 3eqtr4i
 |-  ( ( 0 x. N ) + 1 ) = ( 1 x. 1 )
314 2 7 8 9 10 23 295 309 311 313 mod2xnegi
 |-  ( ( 2 ^ ( N - 1 ) ) mod N ) = ( 1 mod N )