Metamath Proof Explorer


Theorem lgsqrlem2

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

Ref Expression
Hypotheses lgsqr.y ⊢ Y = ℤ/Pℤ
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 ∈ ℙ ∖ 2
lgsqr.g ⊢ G = y ∈ 1 … P − 1 2 ⟼ L ⁡ y 2
Assertion lgsqrlem2 ⊢ φ → G : 1 … P − 1 2 ⟶ 1-1 O ⁡ T -1 0 Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lgsqr.y ⊢ Y = ℤ/Pℤ
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 ∈ ℙ ∖ 2
13 lgsqr.g ⊢ G = y ∈ 1 … P − 1 2 ⟼ L ⁡ y 2
14 12 eldifad ⊢ φ → P ∈ ℙ
15 1 znfld ⊢ P ∈ ℙ → Y ∈ Field
16 14 15 syl ⊢ φ → Y ∈ Field
17 fldidom ⊢ Y ∈ Field → Y ∈ IDomn
18 16 17 syl ⊢ φ → Y ∈ IDomn
19 isidom ⊢ Y ∈ IDomn ↔ Y ∈ CRing ∧ Y ∈ Domn
20 19 simplbi ⊢ Y ∈ IDomn → Y ∈ CRing
21 18 20 syl ⊢ φ → Y ∈ CRing
22 crngring ⊢ Y ∈ CRing → Y ∈ Ring
23 21 22 syl ⊢ φ → Y ∈ Ring
24 11 zrhrhm ⊢ Y ∈ Ring → L ∈ ℤ ring RingHom Y
25 23 24 syl ⊢ φ → L ∈ ℤ ring RingHom Y
26 zringbas ⊢ ℤ = Base ℤ ring
27 eqid ⊢ Base Y = Base Y
28 26 27 rhmf ⊢ L ∈ ℤ ring RingHom Y → L : ℤ ⟶ Base Y
29 25 28 syl ⊢ φ → L : ℤ ⟶ Base Y
30 29 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → L : ℤ ⟶ Base Y
31 elfzelz ⊢ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℤ
32 31 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℤ
33 zsqcl ⊢ y ∈ ℤ → y 2 ∈ ℤ
34 32 33 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 ∈ ℤ
35 30 34 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → L ⁡ y 2 ∈ Base Y
36 12 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℙ ∖ 2
37 elfznn ⊢ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℕ
38 37 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℕ
39 38 nncnd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℂ
40 oddprm ⊢ P ∈ ℙ ∖ 2 → P − 1 2 ∈ ℕ
41 12 40 syl ⊢ φ → P − 1 2 ∈ ℕ
42 41 nnnn0d ⊢ φ → P − 1 2 ∈ ℕ 0
43 42 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 ∈ ℕ 0
44 2nn0 ⊢ 2 ∈ ℕ 0
45 44 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → 2 ∈ ℕ 0
46 39 43 45 expmuld ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 ⁢ P − 1 2 = y 2 P − 1 2
47 prmnn ⊢ P ∈ ℙ → P ∈ ℕ
48 14 47 syl ⊢ φ → P ∈ ℕ
49 48 nnred ⊢ φ → P ∈ ℝ
50 peano2rem ⊢ P ∈ ℝ → P − 1 ∈ ℝ
51 49 50 syl ⊢ φ → P − 1 ∈ ℝ
52 51 recnd ⊢ φ → P − 1 ∈ ℂ
53 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
54 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
55 54 a1i ⊢ φ → 2 ≠ 0
56 52 53 55 divcan2d ⊢ φ → 2 ⁢ P − 1 2 = P − 1
57 phiprm ⊢ P ∈ ℙ → ϕ ⁡ P = P − 1
58 14 57 syl ⊢ φ → ϕ ⁡ P = P − 1
59 56 58 eqtr4d ⊢ φ → 2 ⁢ P − 1 2 = ϕ ⁡ P
60 59 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → 2 ⁢ P − 1 2 = ϕ ⁡ P
61 60 oveq2d ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 ⁢ P − 1 2 = y ϕ ⁡ P
62 46 61 eqtr3d ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 P − 1 2 = y ϕ ⁡ P
63 62 oveq1d ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 P − 1 2 mod P = y ϕ ⁡ P mod P
64 14 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℙ
65 64 47 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℕ
66 48 nnzd ⊢ φ → P ∈ ℤ
67 66 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℤ
68 32 67 gcdcomd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y gcd P = P gcd y
69 38 nnred ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ∈ ℝ
70 51 rehalfcld ⊢ φ → P − 1 2 ∈ ℝ
71 70 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 ∈ ℝ
72 49 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℝ
73 elfzle2 ⊢ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ≤ P − 1 2
74 73 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ≤ P − 1 2
75 prmuz2 ⊢ P ∈ ℙ → P ∈ ℤ ≥ 2
76 14 75 syl ⊢ φ → P ∈ ℤ ≥ 2
77 uz2m1nn ⊢ P ∈ ℤ ≥ 2 → P − 1 ∈ ℕ
78 76 77 syl ⊢ φ → P − 1 ∈ ℕ
79 78 nnrpd ⊢ φ → P − 1 ∈ ℝ +
80 rphalflt ⊢ P − 1 ∈ ℝ + → P − 1 2 < P − 1
81 79 80 syl ⊢ φ → P − 1 2 < P − 1
82 49 ltm1d ⊢ φ → P − 1 < P
83 70 51 49 81 82 lttrd ⊢ φ → P − 1 2 < P
84 83 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 < P
85 69 71 72 74 84 lelttrd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y < P
86 69 72 ltnled ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y < P ↔ ¬ P ≤ y
87 85 86 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → ¬ P ≤ y
88 dvdsle ⊢ P ∈ ℤ ∧ y ∈ ℕ → P ∥ y → P ≤ y
89 67 38 88 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ y → P ≤ y
90 87 89 mtod ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → ¬ P ∥ y
91 coprm ⊢ P ∈ ℙ ∧ y ∈ ℤ → ¬ P ∥ y ↔ P gcd y = 1
92 64 32 91 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → ¬ P ∥ y ↔ P gcd y = 1
93 90 92 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → P gcd y = 1
94 68 93 eqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y gcd P = 1
95 eulerth ⊢ P ∈ ℕ ∧ y ∈ ℤ ∧ y gcd P = 1 → y ϕ ⁡ P mod P = 1 mod P
96 65 32 94 95 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y ϕ ⁡ P mod P = 1 mod P
97 63 96 eqtrd ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → y 2 P − 1 2 mod P = 1 mod P
98 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 36 34 97 lgsqrlem1 ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → O ⁡ T ⁡ L ⁡ y 2 = 0 Y
99 eqid ⊢ Y ↑ 𝑠 Base Y = Y ↑ 𝑠 Base Y
100 eqid ⊢ Base Y ↑ 𝑠 Base Y = Base Y ↑ 𝑠 Base Y
101 fvexd ⊢ φ → Base Y ∈ V
102 5 2 99 27 evl1rhm ⊢ Y ∈ CRing → O ∈ S RingHom Y ↑ 𝑠 Base Y
103 21 102 syl ⊢ φ → O ∈ S RingHom Y ↑ 𝑠 Base Y
104 3 100 rhmf ⊢ O ∈ S RingHom Y ↑ 𝑠 Base Y → O : B ⟶ Base Y ↑ 𝑠 Base Y
105 103 104 syl ⊢ φ → O : B ⟶ Base Y ↑ 𝑠 Base Y
106 2 ply1ring ⊢ Y ∈ Ring → S ∈ Ring
107 23 106 syl ⊢ φ → S ∈ Ring
108 ringgrp ⊢ S ∈ Ring → S ∈ Grp
109 107 108 syl ⊢ φ → S ∈ Grp
110 eqid ⊢ mulGrp S = mulGrp S
111 110 3 mgpbas ⊢ B = Base mulGrp S
112 110 ringmgp ⊢ S ∈ Ring → mulGrp S ∈ Mnd
113 107 112 syl ⊢ φ → mulGrp S ∈ Mnd
114 7 2 3 vr1cl ⊢ Y ∈ Ring → X ∈ B
115 23 114 syl ⊢ φ → X ∈ B
116 111 6 113 42 115 mulgnn0cld ⊢ φ → P − 1 2 × ˙ X ∈ B
117 3 9 ringidcl ⊢ S ∈ Ring → 1 ˙ ∈ B
118 107 117 syl ⊢ φ → 1 ˙ ∈ B
119 3 8 grpsubcl ⊢ S ∈ Grp ∧ P − 1 2 × ˙ X ∈ B ∧ 1 ˙ ∈ B → P − 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ ∈ B
120 109 116 118 119 syl3anc ⊢ φ → P − 1 2 × ˙ X - ˙ 1 ˙ ∈ B
121 10 120 eqeltrid ⊢ φ → T ∈ B
122 105 121 ffvelcdmd ⊢ φ → O ⁡ T ∈ Base Y ↑ 𝑠 Base Y
123 99 27 100 16 101 122 pwselbas ⊢ φ → O ⁡ T : Base Y ⟶ Base Y
124 123 ffnd ⊢ φ → O ⁡ T Fn Base Y
125 124 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → O ⁡ T Fn Base Y
126 fniniseg ⊢ O ⁡ T Fn Base Y → L ⁡ y 2 ∈ O ⁡ T -1 0 Y ↔ L ⁡ y 2 ∈ Base Y ∧ O ⁡ T ⁡ L ⁡ y 2 = 0 Y
127 125 126 syl ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → L ⁡ y 2 ∈ O ⁡ T -1 0 Y ↔ L ⁡ y 2 ∈ Base Y ∧ O ⁡ T ⁡ L ⁡ y 2 = 0 Y
128 35 98 127 mpbir2and ⊢ φ ∧ y ∈ 1 … P − 1 2 → L ⁡ y 2 ∈ O ⁡ T -1 0 Y
129 128 13 fmptd ⊢ φ → G : 1 … P − 1 2 ⟶ O ⁡ T -1 0 Y
130 fvoveq1 ⊢ y = x → L ⁡ y 2 = L ⁡ x 2
131 fvex ⊢ L ⁡ x 2 ∈ V
132 130 13 131 fvmpt ⊢ x ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ x = L ⁡ x 2
133 132 ad2antrl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ x = L ⁡ x 2
134 fvoveq1 ⊢ y = z → L ⁡ y 2 = L ⁡ z 2
135 fvex ⊢ L ⁡ z 2 ∈ V
136 134 13 135 fvmpt ⊢ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ z = L ⁡ z 2
137 136 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ z = L ⁡ z 2
138 133 137 eqeq12d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ x = G ⁡ z ↔ L ⁡ x 2 = L ⁡ z 2
139 48 nnnn0d ⊢ φ → P ∈ ℕ 0
140 139 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℕ 0
141 elfzelz ⊢ x ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℤ
142 141 ad2antrl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℤ
143 zsqcl ⊢ x ∈ ℤ → x 2 ∈ ℤ
144 142 143 syl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x 2 ∈ ℤ
145 elfzelz ⊢ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℤ
146 145 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℤ
147 zsqcl ⊢ z ∈ ℤ → z 2 ∈ ℤ
148 146 147 syl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z 2 ∈ ℤ
149 1 11 zndvds ⊢ P ∈ ℕ 0 ∧ x 2 ∈ ℤ ∧ z 2 ∈ ℤ → L ⁡ x 2 = L ⁡ z 2 ↔ P ∥ x 2 − z 2
150 140 144 148 149 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → L ⁡ x 2 = L ⁡ z 2 ↔ P ∥ x 2 − z 2
151 elfznn ⊢ x ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℕ
152 151 ad2antrl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℕ
153 152 nncnd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℂ
154 elfznn ⊢ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℕ
155 154 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℕ
156 155 nncnd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℂ
157 subsq ⊢ x ∈ ℂ ∧ z ∈ ℂ → x 2 − z 2 = x + z ⁢ x − z
158 153 156 157 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x 2 − z 2 = x + z ⁢ x − z
159 158 breq2d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x 2 − z 2 ↔ P ∥ x + z ⁢ x − z
160 138 150 159 3bitrd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ x = G ⁡ z ↔ P ∥ x + z ⁢ x − z
161 14 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℙ
162 142 146 zaddcld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z ∈ ℤ
163 142 146 zsubcld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x − z ∈ ℤ
164 euclemma ⊢ P ∈ ℙ ∧ x + z ∈ ℤ ∧ x − z ∈ ℤ → P ∥ x + z ⁢ x − z ↔ P ∥ x + z ∨ P ∥ x − z
165 161 162 163 164 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x + z ⁢ x − z ↔ P ∥ x + z ∨ P ∥ x − z
166 161 47 syl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℕ
167 166 nnzd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℤ
168 152 155 nnaddcld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z ∈ ℕ
169 dvdsle ⊢ P ∈ ℤ ∧ x + z ∈ ℕ → P ∥ x + z → P ≤ x + z
170 167 168 169 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x + z → P ≤ x + z
171 168 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z ∈ ℝ
172 166 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℝ
173 172 50 syl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 ∈ ℝ
174 152 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℝ
175 155 nnred ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℝ
176 70 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 ∈ ℝ
177 elfzle2 ⊢ x ∈ 1 … P − 1 2 → x ≤ P − 1 2
178 177 ad2antrl ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ≤ P − 1 2
179 elfzle2 ⊢ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ≤ P − 1 2
180 179 ad2antll ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ≤ P − 1 2
181 174 175 176 176 178 180 le2addd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z ≤ P − 1 2 + P − 1 2
182 52 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 ∈ ℂ
183 182 2halvesd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 + P − 1 2 = P − 1
184 181 183 breqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z ≤ P − 1
185 172 ltm1d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 < P
186 171 173 172 184 185 lelttrd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z < P
187 171 172 ltnled ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x + z < P ↔ ¬ P ≤ x + z
188 186 187 mpbid ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → ¬ P ≤ x + z
189 188 pm2.21d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ≤ x + z → x = z
190 170 189 syld ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x + z → x = z
191 moddvds ⊢ P ∈ ℕ ∧ x ∈ ℤ ∧ z ∈ ℤ → x mod P = z mod P ↔ P ∥ x − z
192 166 142 146 191 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x mod P = z mod P ↔ P ∥ x − z
193 166 nnrpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∈ ℝ +
194 152 nnnn0d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x ∈ ℕ 0
195 194 nn0ge0d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → 0 ≤ x
196 83 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P − 1 2 < P
197 174 176 172 178 196 lelttrd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x < P
198 modid ⊢ x ∈ ℝ ∧ P ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ x ∧ x < P → x mod P = x
199 174 193 195 197 198 syl22anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x mod P = x
200 155 nnnn0d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z ∈ ℕ 0
201 200 nn0ge0d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → 0 ≤ z
202 175 176 172 180 196 lelttrd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z < P
203 modid ⊢ z ∈ ℝ ∧ P ∈ ℝ + ∧ 0 ≤ z ∧ z < P → z mod P = z
204 175 193 201 202 203 syl22anc ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → z mod P = z
205 199 204 eqeq12d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → x mod P = z mod P ↔ x = z
206 192 205 bitr3d ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x − z ↔ x = z
207 206 biimpd ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x − z → x = z
208 190 207 jaod ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x + z ∨ P ∥ x − z → x = z
209 165 208 sylbid ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → P ∥ x + z ⁢ x − z → x = z
210 160 209 sylbid ⊢ φ ∧ x ∈ 1 … P − 1 2 ∧ z ∈ 1 … P − 1 2 → G ⁡ x = G ⁡ z → x = z
211 210 ralrimivva ⊢ φ → ∀ x ∈ 1 … P − 1 2 ∀ z ∈ 1 … P − 1 2 G ⁡ x = G ⁡ z → x = z
212 dff13 ⊢ G : 1 … P − 1 2 ⟶ 1-1 O ⁡ T -1 0 Y ↔ G : 1 … P − 1 2 ⟶ O ⁡ T -1 0 Y ∧ ∀ x ∈ 1 … P − 1 2 ∀ z ∈ 1 … P − 1 2 G ⁡ x = G ⁡ z → x = z
213 129 211 212 sylanbrc ⊢ φ → G : 1 … P − 1 2 ⟶ 1-1 O ⁡ T -1 0 Y