MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pcpre1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pcpre1 15466
Description: Value of the prime power pre-function at 1. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Apr-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
pclem.1 𝐴 = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃𝑛) ∥ 𝑁}
pclem.2 𝑆 = sup(𝐴, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
pcpre1 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 = 0)
Distinct variable groups:   𝑛,𝑁   𝑃,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑛)   𝑆(𝑛)

Proof of Theorem pcpre1
StepHypRef Expression
1 1z 11352 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℤ
2 eleq1 2692 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 1 → (𝑁 ∈ ℤ ↔ 1 ∈ ℤ))
31, 2mpbiri 248 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 1 → 𝑁 ∈ ℤ)
4 ax-1ne0 9950 . . . . . . . . . 10 1 ≠ 0
5 neeq1 2858 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 1 → (𝑁 ≠ 0 ↔ 1 ≠ 0))
64, 5mpbiri 248 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 1 → 𝑁 ≠ 0)
73, 6jca 554 . . . . . . . 8 (𝑁 = 1 → (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0))
8 pclem.1 . . . . . . . . 9 𝐴 = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃𝑛) ∥ 𝑁}
9 pclem.2 . . . . . . . . 9 𝑆 = sup(𝐴, ℝ, < )
108, 9pcprecl 15463 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → (𝑆 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃𝑆) ∥ 𝑁))
117, 10sylan2 491 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑆 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃𝑆) ∥ 𝑁))
1211simprd 479 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ∥ 𝑁)
13 simpr 477 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑁 = 1)
1412, 13breqtrd 4644 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ∥ 1)
15 eluz2nn 11670 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ (ℤ‘2) → 𝑃 ∈ ℕ)
1615adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑃 ∈ ℕ)
1711simpld 475 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 ∈ ℕ0)
1816, 17nnexpcld 12967 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ∈ ℕ)
1918nnzd 11425 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ∈ ℤ)
20 1nn 10976 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
21 dvdsle 14951 . . . . . 6 (((𝑃𝑆) ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℕ) → ((𝑃𝑆) ∥ 1 → (𝑃𝑆) ≤ 1))
2219, 20, 21sylancl 693 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → ((𝑃𝑆) ∥ 1 → (𝑃𝑆) ≤ 1))
2314, 22mpd 15 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ≤ 1)
2416nncnd 10981 . . . . 5 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑃 ∈ ℂ)
2524exp0d 12939 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃↑0) = 1)
2623, 25breqtrrd 4646 . . 3 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑃𝑆) ≤ (𝑃↑0))
2716nnred 10980 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑃 ∈ ℝ)
2817nn0zd 11424 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 ∈ ℤ)
29 0zd 11334 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 0 ∈ ℤ)
30 eluz2b2 11705 . . . . . 6 (𝑃 ∈ (ℤ‘2) ↔ (𝑃 ∈ ℕ ∧ 1 < 𝑃))
3130simprbi 480 . . . . 5 (𝑃 ∈ (ℤ‘2) → 1 < 𝑃)
3231adantr 481 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 1 < 𝑃)
3327, 28, 29, 32leexp2d 12976 . . 3 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑆 ≤ 0 ↔ (𝑃𝑆) ≤ (𝑃↑0)))
3426, 33mpbird 247 . 2 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 ≤ 0)
3510simpld 475 . . . 4 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
367, 35sylan2 491 . . 3 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 ∈ ℕ0)
37 nn0le0eq0 11266 . . 3 (𝑆 ∈ ℕ0 → (𝑆 ≤ 0 ↔ 𝑆 = 0))
3836, 37syl 17 . 2 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → (𝑆 ≤ 0 ↔ 𝑆 = 0))
3934, 38mpbid 222 1 ((𝑃 ∈ (ℤ‘2) ∧ 𝑁 = 1) → 𝑆 = 0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  {crab 2916   class class class wbr 4618  cfv 5850  (class class class)co 6605  supcsup 8291  cr 9880  0cc0 9881  1c1 9882   < clt 10019  cle 10020  cn 10965  2c2 11015  0cn0 11237  cz 11322  cuz 11631  cexp 12797  cdvds 14902
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-sup 8293  df-inf 8294  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-rp 11777  df-fl 12530  df-seq 12739  df-exp 12798  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-dvds 14903
This theorem is referenced by:  pczpre  15471  pc1  15479
  Copyright terms: Public domain W3C validator