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Theorem bposlem3 16211
Description: Lemma for bpos . Since the binomial coefficient does not have any primes in the range  ( 2 N  / 
3 ,  N ] or  ( 2 N , +oo ) by bposlem2 16210 and prmfac1 12947, respectively, and it does not have any in the range  ( N , 
2 N ] by hypothesis, the product of the primes up through  2 N  / 
3 must be sufficient to compose the whole binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
bpos.1  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
bpos.2  |-  ( ph  ->  -.  E. p  e. 
Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
bpos.3  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
bpos.4  |-  K  =  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )
Assertion
Ref Expression
bposlem3  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )
Distinct variable groups:    F, p    n, p, K    n, N, p    ph, n, p
Allowed substitution hint:    F( n)

Proof of Theorem bposlem3
StepHypRef Expression
1 bpos.3 . . . . 5  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
2 simpr 110 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  n  e.  Prime )
3 5nn 9473 . . . . . . . . . . . 12  |-  5  e.  NN
4 bpos.1 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
5 eluznn 10009 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 5  e.  NN  /\  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )  ->  N  e.  NN )
63, 4, 5sylancr 418 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
76nnnn0d 9624 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
8 fzctr 10550 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ( 0 ... (
2  x.  N ) ) )
9 bccl2 11220 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( 0 ... ( 2  x.  N
) )  ->  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )
107, 8, 93syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  NN )
1110adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e.  NN )
122, 11pccld 13099 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( n  pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )  e.  NN0 )
1312ralrimiva 2623 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Prime  ( n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  e.  NN0 )
1413adantr 276 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  A. n  e.  Prime  ( n  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) )  e.  NN0 )
15 bpos.4 . . . . . . . . 9  |-  K  =  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )
16 2nn 9470 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  NN
17 nnmulcl 9327 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  NN  /\  N  e.  NN )  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
1816, 6, 17sylancr 418 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
1918nnzd 9771 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  ZZ )
20 3nn 9471 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  NN
21 znq 10033 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  ZZ  /\  3  e.  NN )  ->  ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  QQ )
2219, 20, 21sylancl 417 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  QQ )
2322flqcld 10724 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )  e.  ZZ )
2415, 23eqeltrid 2325 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  K  e.  ZZ )
25 3re 9380 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  e.  RR
2625a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  3  e.  RR )
27 5re 9385 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  5  e.  RR
2827a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  5  e.  RR )
296nnred 9319 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
30 3lt5 9485 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  3  <  5
3125, 27, 30ltleii 8429 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  <_  5
3231a1i 9 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  3  <_  5 )
33 eluzle 9943 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  5  <_  N )
344, 33syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  5  <_  N )
3526, 28, 29, 32, 34letrd 8451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  3  <_  N )
36 2re 9376 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  RR
37 2pos 9397 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  0  <  2
3836, 37pm3.2i 272 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
39 lemul2 9189 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 3  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( 3  <_  N 
<->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
4025, 38, 39mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  RR  ->  (
3  <_  N  <->  ( 2  x.  3 )  <_ 
( 2  x.  N
) ) )
4129, 40syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 3  <_  N  <->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
4235, 41mpbid 147 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) )
4318nnred 9319 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  RR )
44 3pos 9400 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  <  3
4525, 44pm3.2i 272 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )
46 lemuldiv 9213 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( (
2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N )  <->  2  <_  ( ( 2  x.  N
)  /  3 ) ) )
4736, 45, 46mp3an13 1369 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  RR  ->  (
( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N )  <->  2  <_  ( ( 2  x.  N
)  /  3 ) ) )
4843, 47syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  3 )  <_  (
2  x.  N )  <->  2  <_  ( (
2  x.  N )  /  3 ) ) )
4942, 48mpbid 147 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  2  <_  ( (
2  x.  N )  /  3 ) )
50 2z 9676 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  ZZ
51 flqge 10729 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  QQ  /\  2  e.  ZZ )  ->  ( 2  <_  (
( 2  x.  N
)  /  3 )  <->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) ) )
5222, 50, 51sylancl 417 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2  <_  (
( 2  x.  N
)  /  3 )  <->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) ) )
5349, 52mpbid 147 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) )
5453, 15breqtrrdi 4172 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  2  <_  K )
5550eluz1i 9938 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( K  e.  ZZ  /\  2  <_  K ) )
5624, 54, 55sylanbrc 421 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  K  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
57 eluz2nn 9975 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  K  e.  NN )
5856, 57syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  K  e.  NN )
5958adantr 276 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  K  e.  NN )
60 simpr 110 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  Prime )
61 oveq1 6092 . . . . 5  |-  ( n  =  p  ->  (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
621, 14, 59, 60, 61pcmpt 13142 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K ) )  =  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ,  0 ) )
63 iftrue 3645 . . . . . 6  |-  ( p  <_  K  ->  if ( p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
6463adantl 277 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
65 iffalse 3648 . . . . . . 7  |-  ( -.  p  <_  K  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  0 )
6665adantl 277 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  0 )
67 prmz 12905 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ZZ )
68 zltnle 9694 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  ZZ  /\  p  e.  ZZ )  ->  ( K  <  p  <->  -.  p  <_  K )
)
6924, 67, 68syl2an 289 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( K  <  p  <->  -.  p  <_  K ) )
7069biimpar 297 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  K  <  p )
716ad2antrr 492 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  N  e.  NN )
72 simplr 533 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  Prime )
7336a1i 9 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  e.  RR )
7424zred 9772 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  K  e.  RR )
7574ad2antrr 492 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  K  e.  RR )
7667ad2antlr 493 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  ZZ )
7776zred 9772 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  RR )
7854ad2antrr 492 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  <_  K )
79 simprl 535 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  K  <  p )
8073, 75, 77, 78, 79lelttrd 8452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  <  p )
8115, 79eqbrtrrid 4166 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )  <  p )
8222ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  QQ )
83 flqlt 10731 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  QQ  /\  p  e.  ZZ )  ->  ( ( ( 2  x.  N )  / 
3 )  <  p  <->  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3 ) )  <  p ) )
8482, 76, 83syl2anc 415 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( ( 2  x.  N )  / 
3 )  <  p  <->  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3 ) )  <  p ) )
8581, 84mpbird 167 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  /  3
)  <  p )
86 simprr 537 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  <_  N )
8771, 72, 80, 85, 86bposlem2 16210 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
8887expr 375 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  <_  N  ->  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
89 rspe 2599 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9089adantll 480 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
91 bpos.2 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  -.  E. p  e. 
Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9291ad2antrr 492 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  -.  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9390, 92pm2.21dd 629 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
9493expr 375 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  (
p  <_  ( 2  x.  N )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 ) )
9510nnzd 9771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ )
967faccld 11188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ! `  N
)  e.  NN )
9796, 96nnmulcld 9355 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  NN )
9897nnzd 9771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  ZZ )
99 dvdsmul1 12596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ  /\  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  ||  (
( ( 2  x.  N )  _C  N
)  x.  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N ) ) ) )
10095, 98, 99syl2anc 415 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( (
( 2  x.  N
)  _C  N )  x.  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
101 bcctr 16200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  =  ( ( ! `  ( 2  x.  N
) )  /  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) ) )
1027, 101syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  =  ( ( ! `  ( 2  x.  N ) )  /  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
103102oveq1d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ( 2  x.  N )  _C  N )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ( ( ! `  (
2  x.  N ) )  /  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N ) ) )  x.  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
10418nnnn0d 9624 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN0 )
105104faccld 11188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  NN )
106105nncnd 9320 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  CC )
10797nncnd 9320 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  CC )
10897nnap0d 9352 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
) #  0 )
109106, 107, 108divcanap1d 9123 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ( ! `
 ( 2  x.  N ) )  / 
( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
) )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ! `
 ( 2  x.  N ) ) )
110103, 109eqtrd 2271 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ( ( 2  x.  N )  _C  N )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ! `
 ( 2  x.  N ) ) )
111100, 110breqtrd 4156 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) )
112111adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) )
11367adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  ZZ )
11495adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e.  ZZ )
115105nnzd 9771 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  ZZ )
116115adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ! `  ( 2  x.  N
) )  e.  ZZ )
117 dvdstr 12611 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ  /\  ( ! `  ( 2  x.  N ) )  e.  ZZ )  -> 
( ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  /\  ( (
2  x.  N )  _C  N )  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) )  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) ) )
118113, 114, 116, 117syl3anc 1278 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
p  ||  ( (
2  x.  N )  _C  N )  /\  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) )  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) ) )
119112, 118mpan2d 432 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) ) )
120 prmfac1 12947 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  NN0  /\  p  e.  Prime  /\  p  ||  ( ! `  (
2  x.  N ) ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N
) )
1211203expia 1236 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  NN0  /\  p  e.  Prime )  -> 
( p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
122104, 121sylan 283 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ! `  (
2  x.  N ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
123119, 122syld 45 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
124123con3d 640 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  ->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )
125 id 19 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e. 
Prime )
126 pceq0 13121 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )  -> 
( ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0  <->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )
127125, 10, 126syl2anr 290 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0  <->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) ) )
128124, 127sylibrd 169 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
129128adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 ) )
130 zdcle 9725 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  ( 2  x.  N
)  e.  ZZ )  -> DECID 
p  <_  ( 2  x.  N ) )
13167, 19, 130syl2anr 290 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  -> DECID  p  <_  ( 2  x.  N ) )
132 exmiddc 848 . . . . . . . . . . . . 13  |-  (DECID  p  <_ 
( 2  x.  N
)  ->  ( p  <_  ( 2  x.  N
)  \/  -.  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )
133131, 132syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  <_  ( 2  x.  N
)  \/  -.  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )
134133adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  (
p  <_  ( 2  x.  N )  \/ 
-.  p  <_  (
2  x.  N ) ) )
13594, 129, 134mpjaod 730 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 )
136135ex 115 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( N  <  p  ->  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )  =  0 ) )
137136adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  ( N  <  p  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
1386nnzd 9771 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
139 zlelttric 9693 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  ( p  <_  N  \/  N  <  p ) )
14067, 138, 139syl2anr 290 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  <_  N  \/  N  < 
p ) )
141140adantr 276 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  <_  N  \/  N  <  p ) )
14288, 137, 141mpjaod 730 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 )
14370, 142syldan 282 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
14466, 143eqtr4d 2274 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
145 zdcle 9725 . . . . . . 7  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  K  e.  ZZ )  -> DECID  p  <_  K )
14667, 24, 145syl2anr 290 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  -> DECID  p  <_  K )
147 exmiddc 848 . . . . . 6  |-  (DECID  p  <_  K  ->  ( p  <_  K  \/  -.  p  <_  K ) )
148146, 147syl 14 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  <_  K  \/  -.  p  <_  K ) )
14964, 144, 148mpjaodan 810 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  if (
p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
15062, 149eqtrd 2271 . . 3  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K ) )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
151150ralrimiva 2623 . 2  |-  ( ph  ->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K
) )  =  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) )
1521, 13pcmptcl 13141 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( F : NN --> NN  /\  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN ) )
153152simprd 114 . . . . 5  |-  ( ph  ->  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN )
154153, 58ffvelcdmd 5844 . . . 4  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e.  NN )
155154nnnn0d 9624 . . 3  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e. 
NN0 )
15610nnnn0d 9624 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  NN0 )
157 pc11 13130 . . 3  |-  ( ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e. 
NN0  /\  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e. 
NN0 )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K )  =  ( ( 2  x.  N
)  _C  N )  <->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K
) )  =  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) )
158155, 156, 157syl2anc 415 . 2  |-  ( ph  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  <->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K ) )  =  ( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) )
159151, 158mpbird 167 1  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 720  DECID wdc 846    = wceq 1402    e. wcel 2209   A.wral 2528   E.wrex 2529   ifcif 3638   class class class wbr 4130    |-> cmpt 4192   -->wf 5373   ` cfv 5377  (class class class)co 6085   RRcr 8178   0cc0 8179   1c1 8180    x. cmul 8184    < clt 8360    <_ cle 8361    / cdiv 9004   NNcn 9306   2c2 9357   3c3 9358   5c5 9360   NN0cn0 9567   ZZcz 9648   ZZ>=cuz 9930   QQcq 10028   ...cfz 10421   |_cfl 10713    seqcseq 10897   ^cexp 10988   !cfa 11177    _C cbc 11199    || cdvds 12570   Primecprime 12901    pCnt cpc 13083
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-mulrcl 8278  ax-addcom 8279  ax-mulcom 8280  ax-addass 8281  ax-mulass 8282  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-1rid 8286  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-precex 8289  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295  ax-pre-mulgt0 8296  ax-pre-mulext 8297  ax-arch 8298  ax-caucvg 8299
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-2o 6688  df-oadd 6691  df-er 6807  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-sup 7324  df-inf 7325  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8500  df-neg 8501  df-reap 8905  df-ap 8912  df-div 9005  df-inn 9307  df-2 9365  df-3 9366  df-4 9367  df-5 9368  df-n0 9568  df-xnn0 9635  df-z 9649  df-uz 9931  df-q 10029  df-rp 10065  df-fz 10422  df-fzo 10560  df-fl 10715  df-mod 10773  df-seqfrec 10898  df-exp 10989  df-fac 11178  df-bc 11200  df-ihash 11229  df-cj 11621  df-re 11622  df-im 11623  df-rsqrt 11778  df-abs 11779  df-clim 12061  df-sumdc 12136  df-dvds 12571  df-gcd 12747  df-prm 12902  df-pc 13084
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