Theorem pcprecl 12882

Description: Closure of the prime power pre-function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
pclem.1	|- A = { n e. NN0 | ( P ^ n ) || N }
pclem.2	|- S = sup ( A , RR , < )

Assertion

Ref	Expression
pcprecl	|- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> ( S e. NN0 /\ ( P ^ S ) || N ) )

Distinct variable groups:   n, N   P, n

Allowed substitution hints:   A( n)   S( n)

Proof of Theorem pcprecl

Dummy variables x y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pclem.2	. . 3 |- S = sup ( A , RR , < )
2		pclem.1	. . . . . . 7 |- A = { n e. NN0 | ( P ^ n ) || N }
3	2	ssrab3 3312	. . . . . 6 |- A C_ NN0
4		nn0ssz 9499	. . . . . 6 |- NN0 C_ ZZ
5	3, 4	sstri 3235	. . . . 5 |- A C_ ZZ
6	5	a1i 9	. . . 4 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> A C_ ZZ )
7	2	pclemdc 12881	. . . 4 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> A. x e. ZZ DECID x e. A )
8	2	pclemub 12880	. . . 4 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> E. x e. ZZ A. y e. A y <_ x )
9	2	pclem0 12879	. . . . 5 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> 0 e. A )
10		elex2 2818	. . . . 5 |- ( 0 e. A -> E. x x e. A )
11	9, 10	syl 14	. . . 4 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> E. x x e. A )
12	6, 7, 8, 11	suprzcl2dc 10502	. . 3 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> sup ( A , RR , < ) e. A )
13	1, 12	eqeltrid 2317	. 2 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> S e. A )
14		oveq2 6028	. . . 4 |- ( z = S -> ( P ^ z ) = ( P ^ S ) )
15	14	breq1d 4097	. . 3 |- ( z = S -> ( ( P ^ z ) || N <-> ( P ^ S ) || N ) )
16		oveq2 6028	. . . . . 6 |- ( n = z -> ( P ^ n ) = ( P ^ z ) )
17	16	breq1d 4097	. . . . 5 |- ( n = z -> ( ( P ^ n ) || N <-> ( P ^ z ) || N ) )
18	17	cbvrabv 2800	. . . 4 |- { n e. NN0 | ( P ^ n ) || N } = { z e. NN0 | ( P ^ z ) || N }
19	2, 18	eqtri 2251	. . 3 |- A = { z e. NN0 | ( P ^ z ) || N }
20	15, 19	elrab2 2964	. 2 |- ( S e. A <-> ( S e. NN0 /\ ( P ^ S ) || N ) )
21	13, 20	sylib 122	1 |- ( ( P e. ( ZZ>= ` 2 ) /\ ( N e. ZZ /\ N =/= 0 ) ) -> ( S e. NN0 /\ ( P ^ S ) || N ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1397   E.wex 1540   e. wcel 2201   =/= wne 2401   {crab 2513   C_ wss 3199   class class class wbr 4087   ` cfv 5325  (class class class)co 6020   supcsup 7183   RRcr 8033   0cc0 8034   < clt 8216   2c2 9196   NN0cn0 9404   ZZcz 9481   ZZ>=cuz 9757   ^cexp 10803   || cdvds 12368

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2203  ax-14 2204  ax-ext 2212  ax-coll 4203  ax-sep 4206  ax-nul 4214  ax-pow 4263  ax-pr 4298  ax-un 4529  ax-setind 4634  ax-iinf 4685  ax-cnex 8125  ax-resscn 8126  ax-1cn 8127  ax-1re 8128  ax-icn 8129  ax-addcl 8130  ax-addrcl 8131  ax-mulcl 8132  ax-mulrcl 8133  ax-addcom 8134  ax-mulcom 8135  ax-addass 8136  ax-mulass 8137  ax-distr 8138  ax-i2m1 8139  ax-0lt1 8140  ax-1rid 8141  ax-0id 8142  ax-rnegex 8143  ax-precex 8144  ax-cnre 8145  ax-pre-ltirr 8146  ax-pre-ltwlin 8147  ax-pre-lttrn 8148  ax-pre-apti 8149  ax-pre-ltadd 8150  ax-pre-mulgt0 8151  ax-pre-mulext 8152  ax-arch 8153  ax-caucvg 8154

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1810  df-eu 2081  df-mo 2082  df-clab 2217  df-cleq 2223  df-clel 2226  df-nfc 2362  df-ne 2402  df-nel 2497  df-ral 2514  df-rex 2515  df-reu 2516  df-rmo 2517  df-rab 2518  df-v 2803  df-sbc 3031  df-csb 3127  df-dif 3201  df-un 3203  df-in 3205  df-ss 3212  df-nul 3494  df-if 3605  df-pw 3653  df-sn 3674  df-pr 3675  df-op 3677  df-uni 3893  df-int 3928  df-iun 3971  df-br 4088  df-opab 4150  df-mpt 4151  df-tr 4187  df-id 4389  df-po 4392  df-iso 4393  df-iord 4462  df-on 4464  df-ilim 4465  df-suc 4467  df-iom 4688  df-xp 4730  df-rel 4731  df-cnv 4732  df-co 4733  df-dm 4734  df-rn 4735  df-res 4736  df-ima 4737  df-iota 5285  df-fun 5327  df-fn 5328  df-f 5329  df-f1 5330  df-fo 5331  df-f1o 5332  df-fv 5333  df-isom 5334  df-riota 5973  df-ov 6023  df-oprab 6024  df-mpo 6025  df-1st 6305  df-2nd 6306  df-recs 6473  df-frec 6559  df-sup 7185  df-inf 7186  df-pnf 8218  df-mnf 8219  df-xr 8220  df-ltxr 8221  df-le 8222  df-sub 8354  df-neg 8355  df-reap 8757  df-ap 8764  df-div 8855  df-inn 9146  df-2 9204  df-3 9205  df-4 9206  df-n0 9405  df-z 9482  df-uz 9758  df-q 9856  df-rp 9891  df-fz 10246  df-fzo 10380  df-fl 10533  df-mod 10588  df-seqfrec 10713  df-exp 10804  df-cj 11422  df-re 11423  df-im 11424  df-rsqrt 11578  df-abs 11579  df-dvds 12369

This theorem is referenced by:  pcprendvds  12883  pcprendvds2  12884  pcpre1  12885  pcpremul  12886  pceulem  12887  pceu  12888  pczpre  12890  pczcl  12891  pczdvds  12907