ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  1sgmprm GIF version

Theorem 1sgmprm 16300
Description: The sum of divisors for a prime is 𝑃 + 1 because the only divisors are 1 and 𝑃. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2016.)
Assertion
Ref Expression
1sgmprm (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ 𝑃) = (𝑃 + 1))

Proof of Theorem 1sgmprm
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ax-1cn 8279 . . 3 1 ∈ ℂ
2 1nn0 9591 . . 3 1 ∈ ℕ0
3 sgmppw 16298 . . 3 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ∧ 1 ∈ ℕ0) → (1 σ (𝑃↑1)) = Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃↑𝑐1)↑𝑘))
41, 2, 3mp3an13 1369 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ (𝑃↑1)) = Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃↑𝑐1)↑𝑘))
5 prmnn 12914 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
65nncnd 9328 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ)
76exp1d 11128 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑1) = 𝑃)
87oveq2d 6104 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ (𝑃↑1)) = (1 σ 𝑃))
95adantr 276 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
109nnrpd 10113 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℝ+)
1110rpcxp1d 16172 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃↑𝑐1) = 𝑃)
1211oveq1d 6103 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → ((𝑃↑𝑐1)↑𝑘) = (𝑃↑𝑘))
1312sumeq2dv 12160 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃↑𝑐1)↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃↑𝑘))
14 1m1e0 9383 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
1514oveq2i 6099 . . . . . . 7 (0...(1 − 1)) = (0...0)
1615sumeq1i 12155 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃↑𝑘)
17 0z 9667 . . . . . . . 8 0 ∈ ℤ
186exp0d 11127 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) = 1)
1918, 1eqeltrdi 2329 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) ∈ ℂ)
20 oveq2 6096 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 0 → (𝑃↑𝑘) = (𝑃↑0))
2120fsum1 12205 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℤ ∧ (𝑃↑0) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃↑𝑘) = (𝑃↑0))
2217, 19, 21sylancr 418 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃↑𝑘) = (𝑃↑0))
2322, 18eqtrd 2271 . . . . . 6 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃↑𝑘) = 1)
2416, 23eqtrid 2283 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) = 1)
2524, 7oveq12d 6106 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) + (𝑃↑1)) = (1 + 𝑃))
262a1i 9 . . . . . 6 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ ℕ0)
27 nn0uz 9974 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
2826, 27eleqtrdi 2331 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ (ℤ≥‘0))
29 elfznn0 10539 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (0...1) → 𝑘 ∈ ℕ0)
30 expcl 11016 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑃↑𝑘) ∈ ℂ)
316, 29, 30syl2an 289 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃↑𝑘) ∈ ℂ)
32 oveq2 6096 . . . . 5 (𝑘 = 1 → (𝑃↑𝑘) = (𝑃↑1))
3328, 31, 32fsumm1 12209 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃↑𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) + (𝑃↑1)))
34 addcom 8471 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑃 + 1) = (1 + 𝑃))
356, 1, 34sylancl 417 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 + 1) = (1 + 𝑃))
3625, 33, 353eqtr4d 2281 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃↑𝑘) = (𝑃 + 1))
3713, 36eqtrd 2271 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃↑𝑐1)↑𝑘) = (𝑃 + 1))
384, 8, 373eqtr3d 2279 1 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ 𝑃) = (𝑃 + 1))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  ℂcc 8184  0cc0 8186  1c1 8187   + caddc 8189   − cmin 8505  ℕcn 9314  ℕ0cn0 9575  ℤcz 9656  ℤ≥cuz 9938  ...cfz 10429  ↑cexp 10997  Σcsu 12145  ℙcprime 12911  ↑𝑐ccxp 16098   σ csgm 16247
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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306  ax-pre-suploc 8307  ax-addf 8308  ax-mulf 8309
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-disj 4107  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-of 6305  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-2o 6692  df-oadd 6695  df-er 6811  df-map 6928  df-pm 6929  df-en 7028  df-dom 7029  df-fin 7030  df-sup 7331  df-inf 7332  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-xnn0 9643  df-z 9657  df-uz 9939  df-q 10037  df-rp 10073  df-xneg 10192  df-xadd 10193  df-ioo 10312  df-ico 10314  df-icc 10315  df-fz 10430  df-fzo 10568  df-fl 10723  df-mod 10782  df-seqfrec 10907  df-exp 10998  df-fac 11187  df-bc 11209  df-ihash 11238  df-shft 11603  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-clim 12071  df-sumdc 12146  df-ef 12441  df-e 12442  df-dvds 12581  df-gcd 12757  df-prm 12912  df-pc 13094  df-rest 13655  df-topgen 13674  df-psmet 14990  df-xmet 14991  df-met 14992  df-bl 14993  df-mopn 14994  df-top 15236  df-topon 15249  df-bases 15281  df-ntr 15334  df-cn 15426  df-cnp 15427  df-tx 15491  df-cncf 15809  df-limced 15894  df-dvap 15895  df-relog 16099  df-rpcxp 16100  df-sgm 16250
This theorem is used by:  perfect1  16310
  Copyright terms: Public domain W3C validator