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

Theorem pcqmul 15477
Description: Multiplication property of the prime power function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
pcqmul ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)))

Proof of Theorem pcqmul
Dummy variables 𝑥 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp2l 1085 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ∈ ℚ)
2 elq 11734 . . 3 (𝐴 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))
31, 2sylib 208 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦))
4 simp3l 1087 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ∈ ℚ)
5 elq 11734 . . 3 (𝐵 ∈ ℚ ↔ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤))
64, 5sylib 208 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤))
7 reeanv 3102 . . 3 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑧 ∈ ℤ (∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) ↔ (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)))
8 reeanv 3102 . . . . 5 (∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑤 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) ↔ (∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)))
9 simp2r 1086 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ≠ 0)
10 simp3r 1088 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ≠ 0)
119, 10jca 554 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0))
1211ad2antrr 761 . . . . . . 7 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0))
13 simp1 1059 . . . . . . . 8 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝑃 ∈ ℙ)
14 simprl 793 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑦 ∈ ℕ)
1514nncnd 10981 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑦 ∈ ℂ)
1614nnne0d 11010 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑦 ≠ 0)
1715, 16div0d 10745 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (0 / 𝑦) = 0)
18 oveq1 6612 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 0 → (𝑥 / 𝑦) = (0 / 𝑦))
1918eqeq1d 2628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 0 → ((𝑥 / 𝑦) = 0 ↔ (0 / 𝑦) = 0))
2017, 19syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (𝑥 = 0 → (𝑥 / 𝑦) = 0))
2120necon3d 2817 . . . . . . . . . 10 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝑥 / 𝑦) ≠ 0 → 𝑥 ≠ 0))
22 simprr 795 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑤 ∈ ℕ)
2322nncnd 10981 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑤 ∈ ℂ)
2422nnne0d 11010 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → 𝑤 ≠ 0)
2523, 24div0d 10745 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (0 / 𝑤) = 0)
26 oveq1 6612 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 0 → (𝑧 / 𝑤) = (0 / 𝑤))
2726eqeq1d 2628 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 0 → ((𝑧 / 𝑤) = 0 ↔ (0 / 𝑤) = 0))
2825, 27syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (𝑧 = 0 → (𝑧 / 𝑤) = 0))
2928necon3d 2817 . . . . . . . . . 10 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝑧 / 𝑤) ≠ 0 → 𝑧 ≠ 0))
30 simpll 789 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑃 ∈ ℙ)
31 simplrl 799 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑥 ∈ ℤ)
32 simplrr 800 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑧 ∈ ℤ)
3331, 32zmulcld 11432 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑥 · 𝑧) ∈ ℤ)
3431zcnd 11427 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑥 ∈ ℂ)
3532zcnd 11427 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑧 ∈ ℂ)
36 simprrl 803 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑥 ≠ 0)
37 simprrr 804 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑧 ≠ 0)
3834, 35, 36, 37mulne0d 10624 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑥 · 𝑧) ≠ 0)
3914adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑦 ∈ ℕ)
4022adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑤 ∈ ℕ)
4139, 40nnmulcld 11013 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑦 · 𝑤) ∈ ℕ)
42 pcdiv 15476 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ((𝑥 · 𝑧) ∈ ℤ ∧ (𝑥 · 𝑧) ≠ 0) ∧ (𝑦 · 𝑤) ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt ((𝑥 · 𝑧) / (𝑦 · 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 · 𝑧)) − (𝑃 pCnt (𝑦 · 𝑤))))
4330, 33, 38, 41, 42syl121anc 1328 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt ((𝑥 · 𝑧) / (𝑦 · 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 · 𝑧)) − (𝑃 pCnt (𝑦 · 𝑤))))
44 pcmul 15475 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0) ∧ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝑥 · 𝑧)) = ((𝑃 pCnt 𝑥) + (𝑃 pCnt 𝑧)))
4530, 31, 36, 32, 37, 44syl122anc 1332 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt (𝑥 · 𝑧)) = ((𝑃 pCnt 𝑥) + (𝑃 pCnt 𝑧)))
4639nnzd 11425 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑦 ∈ ℤ)
4716adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑦 ≠ 0)
4840nnzd 11425 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑤 ∈ ℤ)
4924adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑤 ≠ 0)
50 pcmul 15475 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0) ∧ (𝑤 ∈ ℤ ∧ 𝑤 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝑦 · 𝑤)) = ((𝑃 pCnt 𝑦) + (𝑃 pCnt 𝑤)))
5130, 46, 47, 48, 49, 50syl122anc 1332 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt (𝑦 · 𝑤)) = ((𝑃 pCnt 𝑦) + (𝑃 pCnt 𝑤)))
5245, 51oveq12d 6623 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → ((𝑃 pCnt (𝑥 · 𝑧)) − (𝑃 pCnt (𝑦 · 𝑤))) = (((𝑃 pCnt 𝑥) + (𝑃 pCnt 𝑧)) − ((𝑃 pCnt 𝑦) + (𝑃 pCnt 𝑤))))
53 pczcl 15472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝑥) ∈ ℕ0)
5430, 31, 36, 53syl12anc 1321 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑥) ∈ ℕ0)
5554nn0cnd 11298 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑥) ∈ ℂ)
56 pczcl 15472 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝑧) ∈ ℕ0)
5730, 32, 37, 56syl12anc 1321 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑧) ∈ ℕ0)
5857nn0cnd 11298 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑧) ∈ ℂ)
5930, 39pccld 15474 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑦) ∈ ℕ0)
6059nn0cnd 11298 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑦) ∈ ℂ)
6130, 40pccld 15474 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑤) ∈ ℕ0)
6261nn0cnd 11298 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt 𝑤) ∈ ℂ)
6355, 58, 60, 62addsub4d 10384 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (((𝑃 pCnt 𝑥) + (𝑃 pCnt 𝑧)) − ((𝑃 pCnt 𝑦) + (𝑃 pCnt 𝑤))) = (((𝑃 pCnt 𝑥) − (𝑃 pCnt 𝑦)) + ((𝑃 pCnt 𝑧) − (𝑃 pCnt 𝑤))))
6443, 52, 633eqtrd 2664 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt ((𝑥 · 𝑧) / (𝑦 · 𝑤))) = (((𝑃 pCnt 𝑥) − (𝑃 pCnt 𝑦)) + ((𝑃 pCnt 𝑧) − (𝑃 pCnt 𝑤))))
6515adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑦 ∈ ℂ)
6623adantrr 752 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → 𝑤 ∈ ℂ)
6734, 65, 35, 66, 47, 49divmuldivd 10787 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤)) = ((𝑥 · 𝑧) / (𝑦 · 𝑤)))
6867oveq2d 6621 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = (𝑃 pCnt ((𝑥 · 𝑧) / (𝑦 · 𝑤))))
69 pcdiv 15476 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑃 pCnt 𝑥) − (𝑃 pCnt 𝑦)))
7030, 31, 36, 39, 69syl121anc 1328 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) = ((𝑃 pCnt 𝑥) − (𝑃 pCnt 𝑦)))
71 pcdiv 15476 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑧 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ≠ 0) ∧ 𝑤 ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)) = ((𝑃 pCnt 𝑧) − (𝑃 pCnt 𝑤)))
7230, 32, 37, 40, 71syl121anc 1328 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)) = ((𝑃 pCnt 𝑧) − (𝑃 pCnt 𝑤)))
7370, 72oveq12d 6623 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤))) = (((𝑃 pCnt 𝑥) − (𝑃 pCnt 𝑦)) + ((𝑃 pCnt 𝑧) − (𝑃 pCnt 𝑤))))
7464, 68, 733eqtr4d 2670 . . . . . . . . . . 11 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ) ∧ (𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0))) → (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤))))
7574expr 642 . . . . . . . . . 10 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝑥 ≠ 0 ∧ 𝑧 ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)))))
7621, 29, 75syl2and 500 . . . . . . . . 9 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → (((𝑥 / 𝑦) ≠ 0 ∧ (𝑧 / 𝑤) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)))))
77 neeq1 2858 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝐴 ≠ 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) ≠ 0))
78 neeq1 2858 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 = (𝑧 / 𝑤) → (𝐵 ≠ 0 ↔ (𝑧 / 𝑤) ≠ 0))
7977, 78bi2anan9 916 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → ((𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0) ↔ ((𝑥 / 𝑦) ≠ 0 ∧ (𝑧 / 𝑤) ≠ 0)))
80 oveq12 6614 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝐴 · 𝐵) = ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤)))
8180oveq2d 6621 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))))
82 oveq2 6613 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) → (𝑃 pCnt 𝐴) = (𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)))
83 oveq2 6613 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 = (𝑧 / 𝑤) → (𝑃 pCnt 𝐵) = (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)))
8482, 83oveqan12d 6624 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤))))
8581, 84eqeq12d 2641 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → ((𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)) ↔ (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤)))))
8679, 85imbi12d 334 . . . . . . . . 9 ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (((𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))) ↔ (((𝑥 / 𝑦) ≠ 0 ∧ (𝑧 / 𝑤) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑥 / 𝑦) · (𝑧 / 𝑤))) = ((𝑃 pCnt (𝑥 / 𝑦)) + (𝑃 pCnt (𝑧 / 𝑤))))))
8776, 86syl5ibrcom 237 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → ((𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)))))
8813, 87sylanl1 681 . . . . . . 7 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → ((𝐴 ≠ 0 ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)))))
8912, 88mpid 44 . . . . . 6 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) ∧ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝑤 ∈ ℕ)) → ((𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))))
9089rexlimdvva 3036 . . . . 5 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) → (∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑤 ∈ ℕ (𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))))
918, 90syl5bir 233 . . . 4 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ℤ)) → ((∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))))
9291rexlimdvva 3036 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑧 ∈ ℤ (∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))))
937, 92syl5bir 233 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ((∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝐴 = (𝑥 / 𝑦) ∧ ∃𝑧 ∈ ℤ ∃𝑤 ∈ ℕ 𝐵 = (𝑧 / 𝑤)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵))))
943, 6, 93mp2and 714 1 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) + (𝑃 pCnt 𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  wrex 2913  (class class class)co 6605  cc 9879  0cc0 9881   + caddc 9884   · cmul 9886  cmin 10211   / cdiv 10629  cn 10965  0cn0 11237  cz 11322  cq 11732  cprime 15304   pCnt cpc 15460
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-int 4446  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-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-2o 7507  df-oadd 7510  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  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-q 11733  df-rp 11777  df-fl 12530  df-mod 12606  df-seq 12739  df-exp 12798  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-dvds 14903  df-gcd 15136  df-prm 15305  df-pc 15461
This theorem is referenced by:  pcqdiv  15481  pcexp  15483  pcaddlem  15511  sylow1lem1  17929  padicabv  25214
  Copyright terms: Public domain W3C validator