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Theorem modm1div

Description: An integer greater than one divides another integer minus one iff the second integer modulo the first integer is one. (Contributed by AV, 30-May-2023)

Ref Expression
Assertion modm1div ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 mod 𝑁 ) = 1 ↔ 𝑁 ∥ ( 𝐴 − 1 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eluzelre ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) → 𝑁 ∈ ℝ )
2 eluz2gt1 ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) → 1 < 𝑁 )
3 2 adantr ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → 1 < 𝑁 )
4 1mod ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑁 ) → ( 1 mod 𝑁 ) = 1 )
5 4 eqcomd ( ( 𝑁 ∈ ℝ ∧ 1 < 𝑁 ) → 1 = ( 1 mod 𝑁 ) )
6 1 3 5 syl2an2r ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → 1 = ( 1 mod 𝑁 ) )
7 6 eqeq2d ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 mod 𝑁 ) = 1 ↔ ( 𝐴 mod 𝑁 ) = ( 1 mod 𝑁 ) ) )
8 eluz2nn ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) → 𝑁 ∈ ℕ )
9 8 adantr ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → 𝑁 ∈ ℕ )
10 simpr ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → 𝐴 ∈ ℤ )
11 1zzd ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → 1 ∈ ℤ )
12 moddvds ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 mod 𝑁 ) = ( 1 mod 𝑁 ) ↔ 𝑁 ∥ ( 𝐴 − 1 ) ) )
13 9 10 11 12 syl3anc ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 mod 𝑁 ) = ( 1 mod 𝑁 ) ↔ 𝑁 ∥ ( 𝐴 − 1 ) ) )
14 7 13 bitrd ( ( 𝑁 ∈ ( ℤ ‘ 2 ) ∧ 𝐴 ∈ ℤ ) → ( ( 𝐴 mod 𝑁 ) = 1 ↔ 𝑁 ∥ ( 𝐴 − 1 ) ) )