Metamath Proof Explorer


Theorem lgsquad2lem1

Description: Lemma for lgsquad2 . (Contributed by Mario Carneiro, 19-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses lgsquad2.1 ⊢ φ → M ∈ ℕ
lgsquad2.2 ⊢ φ → ¬ 2 ∥ M
lgsquad2.3 ⊢ φ → N ∈ ℕ
lgsquad2.4 ⊢ φ → ¬ 2 ∥ N
lgsquad2.5 ⊢ φ → M gcd N = 1
lgsquad2lem1.a ⊢ φ → A ∈ ℕ
lgsquad2lem1.b ⊢ φ → B ∈ ℕ
lgsquad2lem1.m ⊢ φ → A ⁢ B = M
lgsquad2lem1.1 ⊢ φ → A / L N ⁢ N / L A = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2
lgsquad2lem1.2 ⊢ φ → B / L N ⁢ N / L B = − 1 B − 1 2 ⁢ N − 1 2
Assertion lgsquad2lem1 ⊢ φ → M / L N ⁢ N / L M = − 1 M − 1 2 ⁢ N − 1 2

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lgsquad2.1 ⊢ φ → M ∈ ℕ
2 lgsquad2.2 ⊢ φ → ¬ 2 ∥ M
3 lgsquad2.3 ⊢ φ → N ∈ ℕ
4 lgsquad2.4 ⊢ φ → ¬ 2 ∥ N
5 lgsquad2.5 ⊢ φ → M gcd N = 1
6 lgsquad2lem1.a ⊢ φ → A ∈ ℕ
7 lgsquad2lem1.b ⊢ φ → B ∈ ℕ
8 lgsquad2lem1.m ⊢ φ → A ⁢ B = M
9 lgsquad2lem1.1 ⊢ φ → A / L N ⁢ N / L A = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2
10 lgsquad2lem1.2 ⊢ φ → B / L N ⁢ N / L B = − 1 B − 1 2 ⁢ N − 1 2
11 6 nnzd ⊢ φ → A ∈ ℤ
12 11 zcnd ⊢ φ → A ∈ ℂ
13 ax-1cn ⊢ 1 ∈ ℂ
14 npcan ⊢ A ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → A - 1 + 1 = A
15 12 13 14 sylancl ⊢ φ → A - 1 + 1 = A
16 7 nnzd ⊢ φ → B ∈ ℤ
17 16 zcnd ⊢ φ → B ∈ ℂ
18 npcan ⊢ B ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → B - 1 + 1 = B
19 17 13 18 sylancl ⊢ φ → B - 1 + 1 = B
20 15 19 oveq12d ⊢ φ → A - 1 + 1 ⁢ B - 1 + 1 = A ⁢ B
21 peano2zm ⊢ A ∈ ℤ → A − 1 ∈ ℤ
22 11 21 syl ⊢ φ → A − 1 ∈ ℤ
23 22 zcnd ⊢ φ → A − 1 ∈ ℂ
24 13 a1i ⊢ φ → 1 ∈ ℂ
25 peano2zm ⊢ B ∈ ℤ → B − 1 ∈ ℤ
26 16 25 syl ⊢ φ → B − 1 ∈ ℤ
27 26 zcnd ⊢ φ → B − 1 ∈ ℂ
28 23 24 27 24 muladdd ⊢ φ → A - 1 + 1 ⁢ B - 1 + 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 ⋅ 1 + A − 1 ⋅ 1 + B − 1 ⋅ 1
29 1t1e1 ⊢ 1 ⋅ 1 = 1
30 29 a1i ⊢ φ → 1 ⋅ 1 = 1
31 30 oveq2d ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 ⋅ 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1
32 23 mulridd ⊢ φ → A − 1 ⋅ 1 = A − 1
33 27 mulridd ⊢ φ → B − 1 ⋅ 1 = B − 1
34 32 33 oveq12d ⊢ φ → A − 1 ⋅ 1 + B − 1 ⋅ 1 = A − 1 + B - 1
35 31 34 oveq12d ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 ⋅ 1 + A − 1 ⋅ 1 + B − 1 ⋅ 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B − 1
36 28 35 eqtrd ⊢ φ → A - 1 + 1 ⁢ B - 1 + 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B − 1
37 20 36 eqtr3d ⊢ φ → A ⁢ B = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B − 1
38 8 37 eqtr3d ⊢ φ → M = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B − 1
39 38 oveq1d ⊢ φ → M − 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B - 1 - 1
40 23 27 mulcld ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 ∈ ℂ
41 addcl ⊢ A − 1 ⁢ B − 1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 ∈ ℂ
42 40 13 41 sylancl ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 ∈ ℂ
43 23 27 addcld ⊢ φ → A − 1 + B - 1 ∈ ℂ
44 42 43 24 addsubd ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 + A − 1 + B - 1 - 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + 1 - 1 + A − 1 + B − 1
45 pncan ⊢ A − 1 ⁢ B − 1 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 - 1 = A − 1 ⁢ B − 1
46 40 13 45 sylancl ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 - 1 = A − 1 ⁢ B − 1
47 46 oveq1d ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + 1 - 1 + A − 1 + B − 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + A − 1 + B − 1
48 39 44 47 3eqtrd ⊢ φ → M − 1 = A − 1 ⁢ B − 1 + A − 1 + B − 1
49 48 oveq1d ⊢ φ → M − 1 2 = A − 1 ⁢ B − 1 + A − 1 + B − 1 2
50 2cnd ⊢ φ → 2 ∈ ℂ
51 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
52 51 a1i ⊢ φ → 2 ≠ 0
53 40 43 50 52 divdird ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 + A − 1 + B − 1 2 = A − 1 ⁢ B − 1 2 + A − 1 + B - 1 2
54 23 27 50 52 divassd ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 2 = A − 1 ⁢ B − 1 2
55 23 50 52 divcan2d ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 = A − 1
56 55 oveq1d ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 = A − 1 ⁢ B − 1 2
57 dvdsmul1 ⊢ A ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ → A ∥ A ⁢ B
58 11 16 57 syl2anc ⊢ φ → A ∥ A ⁢ B
59 58 8 breqtrd ⊢ φ → A ∥ M
60 2z ⊢ 2 ∈ ℤ
61 1 nnzd ⊢ φ → M ∈ ℤ
62 dvdstr ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ A ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ → 2 ∥ A ∧ A ∥ M → 2 ∥ M
63 60 11 61 62 mp3an2i ⊢ φ → 2 ∥ A ∧ A ∥ M → 2 ∥ M
64 59 63 mpan2d ⊢ φ → 2 ∥ A → 2 ∥ M
65 2 64 mtod ⊢ φ → ¬ 2 ∥ A
66 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
67 2prm ⊢ 2 ∈ ℙ
68 nprmdvds1 ⊢ 2 ∈ ℙ → ¬ 2 ∥ 1
69 67 68 mp1i ⊢ φ → ¬ 2 ∥ 1
70 omoe ⊢ A ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ A ∧ 1 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 1 → 2 ∥ A − 1
71 11 65 66 69 70 syl22anc ⊢ φ → 2 ∥ A − 1
72 dvdsval2 ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ 2 ≠ 0 ∧ A − 1 ∈ ℤ → 2 ∥ A − 1 ↔ A − 1 2 ∈ ℤ
73 60 52 22 72 mp3an2i ⊢ φ → 2 ∥ A − 1 ↔ A − 1 2 ∈ ℤ
74 71 73 mpbid ⊢ φ → A − 1 2 ∈ ℤ
75 74 zcnd ⊢ φ → A − 1 2 ∈ ℂ
76 dvdsmul2 ⊢ A ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ → B ∥ A ⁢ B
77 11 16 76 syl2anc ⊢ φ → B ∥ A ⁢ B
78 77 8 breqtrd ⊢ φ → B ∥ M
79 dvdstr ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ → 2 ∥ B ∧ B ∥ M → 2 ∥ M
80 60 16 61 79 mp3an2i ⊢ φ → 2 ∥ B ∧ B ∥ M → 2 ∥ M
81 78 80 mpan2d ⊢ φ → 2 ∥ B → 2 ∥ M
82 2 81 mtod ⊢ φ → ¬ 2 ∥ B
83 omoe ⊢ B ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ B ∧ 1 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 1 → 2 ∥ B − 1
84 16 82 66 69 83 syl22anc ⊢ φ → 2 ∥ B − 1
85 dvdsval2 ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ 2 ≠ 0 ∧ B − 1 ∈ ℤ → 2 ∥ B − 1 ↔ B − 1 2 ∈ ℤ
86 60 52 26 85 mp3an2i ⊢ φ → 2 ∥ B − 1 ↔ B − 1 2 ∈ ℤ
87 84 86 mpbid ⊢ φ → B − 1 2 ∈ ℤ
88 87 zcnd ⊢ φ → B − 1 2 ∈ ℂ
89 50 75 88 mulassd ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2
90 54 56 89 3eqtr2d ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2
91 23 27 50 52 divdird ⊢ φ → A − 1 + B - 1 2 = A − 1 2 + B − 1 2
92 90 91 oveq12d ⊢ φ → A − 1 ⁢ B − 1 2 + A − 1 + B - 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2
93 49 53 92 3eqtrd ⊢ φ → M − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2
94 93 oveq1d ⊢ φ → M − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
95 60 a1i ⊢ φ → 2 ∈ ℤ
96 74 87 zmulcld ⊢ φ → A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ∈ ℤ
97 95 96 zmulcld ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ∈ ℤ
98 97 zcnd ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ∈ ℂ
99 74 87 zaddcld ⊢ φ → A − 1 2 + B − 1 2 ∈ ℤ
100 99 zcnd ⊢ φ → A − 1 2 + B − 1 2 ∈ ℂ
101 3 nnzd ⊢ φ → N ∈ ℤ
102 omoe ⊢ N ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ N ∧ 1 ∈ ℤ ∧ ¬ 2 ∥ 1 → 2 ∥ N − 1
103 101 4 66 69 102 syl22anc ⊢ φ → 2 ∥ N − 1
104 peano2zm ⊢ N ∈ ℤ → N − 1 ∈ ℤ
105 101 104 syl ⊢ φ → N − 1 ∈ ℤ
106 dvdsval2 ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ 2 ≠ 0 ∧ N − 1 ∈ ℤ → 2 ∥ N − 1 ↔ N − 1 2 ∈ ℤ
107 60 52 105 106 mp3an2i ⊢ φ → 2 ∥ N − 1 ↔ N − 1 2 ∈ ℤ
108 103 107 mpbid ⊢ φ → N − 1 2 ∈ ℤ
109 108 zcnd ⊢ φ → N − 1 2 ∈ ℂ
110 98 100 109 adddird ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
111 96 zcnd ⊢ φ → A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ∈ ℂ
112 50 111 109 mulassd ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2
113 112 oveq1d ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
114 94 110 113 3eqtrd ⊢ φ → M − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
115 114 oveq2d ⊢ φ → − 1 M − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
116 neg1cn ⊢ − 1 ∈ ℂ
117 116 a1i ⊢ φ → − 1 ∈ ℂ
118 neg1ne0 ⊢ − 1 ≠ 0
119 118 a1i ⊢ φ → − 1 ≠ 0
120 96 108 zmulcld ⊢ φ → A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ
121 95 120 zmulcld ⊢ φ → 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ
122 99 108 zmulcld ⊢ φ → A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ
123 expaddz ⊢ − 1 ∈ ℂ ∧ − 1 ≠ 0 ∧ 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ ∧ A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
124 117 119 121 122 123 syl22anc ⊢ φ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
125 expmulz ⊢ − 1 ∈ ℂ ∧ − 1 ≠ 0 ∧ 2 ∈ ℤ ∧ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = -1 2 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2
126 117 119 95 120 125 syl22anc ⊢ φ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = -1 2 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2
127 neg1sqe1 ⊢ − 1 2 = 1
128 127 oveq1i ⊢ -1 2 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2
129 1exp ⊢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ → 1 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1
130 120 129 syl ⊢ φ → 1 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1
131 128 130 eqtrid ⊢ φ → -1 2 A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1
132 126 131 eqtrd ⊢ φ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1
133 132 oveq1d ⊢ φ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
134 124 133 eqtrd ⊢ φ → − 1 2 ⁢ A − 1 2 ⁢ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 + A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = 1 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
135 117 119 122 expclzd ⊢ φ → − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℂ
136 135 mullidd ⊢ φ → 1 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
137 75 88 109 adddird ⊢ φ → A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
138 137 oveq2d ⊢ φ → − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
139 136 138 eqtrd ⊢ φ → 1 ⁢ − 1 A − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
140 115 134 139 3eqtrd ⊢ φ → − 1 M − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
141 9 10 oveq12d ⊢ φ → A / L N ⁢ N / L A ⁢ B / L N ⁢ N / L B = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 B − 1 2 ⁢ N − 1 2
142 74 108 zmulcld ⊢ φ → A − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ
143 87 108 zmulcld ⊢ φ → B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ
144 expaddz ⊢ − 1 ∈ ℂ ∧ − 1 ≠ 0 ∧ A − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ ∧ B − 1 2 ⁢ N − 1 2 ∈ ℤ → − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 B − 1 2 ⁢ N − 1 2
145 117 119 142 143 144 syl22anc ⊢ φ → − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2 = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 ⁢ − 1 B − 1 2 ⁢ N − 1 2
146 141 145 eqtr4d ⊢ φ → A / L N ⁢ N / L A ⁢ B / L N ⁢ N / L B = − 1 A − 1 2 ⁢ N − 1 2 + B − 1 2 ⁢ N − 1 2
147 lgscl ⊢ A ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → A / L N ∈ ℤ
148 11 101 147 syl2anc ⊢ φ → A / L N ∈ ℤ
149 148 zcnd ⊢ φ → A / L N ∈ ℂ
150 lgscl ⊢ B ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → B / L N ∈ ℤ
151 16 101 150 syl2anc ⊢ φ → B / L N ∈ ℤ
152 151 zcnd ⊢ φ → B / L N ∈ ℂ
153 lgscl ⊢ N ∈ ℤ ∧ A ∈ ℤ → N / L A ∈ ℤ
154 101 11 153 syl2anc ⊢ φ → N / L A ∈ ℤ
155 154 zcnd ⊢ φ → N / L A ∈ ℂ
156 lgscl ⊢ N ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ → N / L B ∈ ℤ
157 101 16 156 syl2anc ⊢ φ → N / L B ∈ ℤ
158 157 zcnd ⊢ φ → N / L B ∈ ℂ
159 149 152 155 158 mul4d ⊢ φ → A / L N ⁢ B / L N ⁢ N / L A ⁢ N / L B = A / L N ⁢ N / L A ⁢ B / L N ⁢ N / L B
160 6 nnne0d ⊢ φ → A ≠ 0
161 7 nnne0d ⊢ φ → B ≠ 0
162 lgsdir ⊢ A ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ ∧ A ≠ 0 ∧ B ≠ 0 → A ⁢ B / L N = A / L N ⁢ B / L N
163 11 16 101 160 161 162 syl32anc ⊢ φ → A ⁢ B / L N = A / L N ⁢ B / L N
164 8 oveq1d ⊢ φ → A ⁢ B / L N = M / L N
165 163 164 eqtr3d ⊢ φ → A / L N ⁢ B / L N = M / L N
166 lgsdi ⊢ N ∈ ℤ ∧ A ∈ ℤ ∧ B ∈ ℤ ∧ A ≠ 0 ∧ B ≠ 0 → N / L A ⁢ B = N / L A ⁢ N / L B
167 101 11 16 160 161 166 syl32anc ⊢ φ → N / L A ⁢ B = N / L A ⁢ N / L B
168 8 oveq2d ⊢ φ → N / L A ⁢ B = N / L M
169 167 168 eqtr3d ⊢ φ → N / L A ⁢ N / L B = N / L M
170 165 169 oveq12d ⊢ φ → A / L N ⁢ B / L N ⁢ N / L A ⁢ N / L B = M / L N ⁢ N / L M
171 159 170 eqtr3d ⊢ φ → A / L N ⁢ N / L A ⁢ B / L N ⁢ N / L B = M / L N ⁢ N / L M
172 140 146 171 3eqtr2rd ⊢ φ → M / L N ⁢ N / L M = − 1 M − 1 2 ⁢ N − 1 2