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

Theorem 1sgmprm 15993
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 8237 . . 3 1 ∈ ℂ
2 1nn0 9533 . . 3 1 ∈ ℕ0
3 sgmppw 15991 . . 3 ((1 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ∧ 1 ∈ ℕ0) → (1 σ (𝑃↑1)) = Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃𝑐1)↑𝑘))
41, 2, 3mp3an13 1365 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ (𝑃↑1)) = Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃𝑐1)↑𝑘))
5 prmnn 12837 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
65nncnd 9272 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ)
76exp1d 11059 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑1) = 𝑃)
87oveq2d 6075 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ (𝑃↑1)) = (1 σ 𝑃))
95adantr 276 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
109nnrpd 10049 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℝ+)
1110rpcxp1d 15921 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃𝑐1) = 𝑃)
1211oveq1d 6074 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → ((𝑃𝑐1)↑𝑘) = (𝑃𝑘))
1312sumeq2dv 12083 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃𝑐1)↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃𝑘))
14 1m1e0 9327 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
1514oveq2i 6070 . . . . . . 7 (0...(1 − 1)) = (0...0)
1615sumeq1i 12078 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃𝑘)
17 0z 9609 . . . . . . . 8 0 ∈ ℤ
186exp0d 11058 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) = 1)
1918, 1eqeltrdi 2325 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) ∈ ℂ)
20 oveq2 6067 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 0 → (𝑃𝑘) = (𝑃↑0))
2120fsum1 12128 . . . . . . . 8 ((0 ∈ ℤ ∧ (𝑃↑0) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃𝑘) = (𝑃↑0))
2217, 19, 21sylancr 414 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃𝑘) = (𝑃↑0))
2322, 18eqtrd 2267 . . . . . 6 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃𝑘) = 1)
2416, 23eqtrid 2279 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃𝑘) = 1)
2524, 7oveq12d 6077 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃𝑘) + (𝑃↑1)) = (1 + 𝑃))
262a1i 9 . . . . . 6 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ ℕ0)
27 nn0uz 9911 . . . . . 6 0 = (ℤ‘0)
2826, 27eleqtrdi 2327 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ (ℤ‘0))
29 elfznn0 10474 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (0...1) → 𝑘 ∈ ℕ0)
30 expcl 10947 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑃𝑘) ∈ ℂ)
316, 29, 30syl2an 289 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃𝑘) ∈ ℂ)
32 oveq2 6067 . . . . 5 (𝑘 = 1 → (𝑃𝑘) = (𝑃↑1))
3328, 31, 32fsumm1 12132 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃𝑘) + (𝑃↑1)))
34 addcom 8428 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑃 + 1) = (1 + 𝑃))
356, 1, 34sylancl 413 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 + 1) = (1 + 𝑃))
3625, 33, 353eqtr4d 2277 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃𝑘) = (𝑃 + 1))
3713, 36eqtrd 2267 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃𝑐1)↑𝑘) = (𝑃 + 1))
384, 8, 373eqtr3d 2275 1 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ 𝑃) = (𝑃 + 1))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104   = wceq 1398  wcel 2205  cfv 5358  (class class class)co 6059  cc 8142  0cc0 8144  1c1 8145   + caddc 8147  cmin 8462  cn 9258  0cn0 9517  cz 9598  cuz 9875  ...cfz 10365  cexp 10928  Σcsu 12068  cprime 12834  𝑐ccxp 15853   σ csgm 15980
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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4231  ax-sep 4234  ax-nul 4242  ax-pow 4293  ax-pr 4328  ax-un 4560  ax-setind 4665  ax-iinf 4716  ax-cnex 8235  ax-resscn 8236  ax-1cn 8237  ax-1re 8238  ax-icn 8239  ax-addcl 8240  ax-addrcl 8241  ax-mulcl 8242  ax-mulrcl 8243  ax-addcom 8244  ax-mulcom 8245  ax-addass 8246  ax-mulass 8247  ax-distr 8248  ax-i2m1 8249  ax-0lt1 8250  ax-1rid 8251  ax-0id 8252  ax-rnegex 8253  ax-precex 8254  ax-cnre 8255  ax-pre-ltirr 8256  ax-pre-ltwlin 8257  ax-pre-lttrn 8258  ax-pre-apti 8259  ax-pre-ltadd 8260  ax-pre-mulgt0 8261  ax-pre-mulext 8262  ax-arch 8263  ax-caucvg 8264  ax-pre-suploc 8265  ax-addf 8266  ax-mulf 8267
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3626  df-pw 3677  df-sn 3701  df-pr 3702  df-op 3704  df-uni 3921  df-int 3956  df-iun 3999  df-disj 4092  df-br 4116  df-opab 4178  df-mpt 4179  df-tr 4215  df-id 4420  df-po 4423  df-iso 4424  df-iord 4493  df-on 4495  df-ilim 4496  df-suc 4498  df-iom 4719  df-xp 4761  df-rel 4762  df-cnv 4763  df-co 4764  df-dm 4765  df-rn 4766  df-res 4767  df-ima 4768  df-iota 5318  df-fun 5360  df-fn 5361  df-f 5362  df-f1 5363  df-fo 5364  df-f1o 5365  df-fv 5366  df-isom 5367  df-riota 6012  df-ov 6062  df-oprab 6063  df-mpo 6064  df-of 6276  df-1st 6348  df-2nd 6349  df-recs 6550  df-irdg 6615  df-frec 6636  df-1o 6661  df-2o 6662  df-oadd 6665  df-er 6781  df-map 6898  df-pm 6899  df-en 6990  df-dom 6991  df-fin 6992  df-sup 7289  df-inf 7290  df-pnf 8327  df-mnf 8328  df-xr 8329  df-ltxr 8330  df-le 8331  df-sub 8464  df-neg 8465  df-reap 8868  df-ap 8875  df-div 8968  df-inn 9259  df-2 9317  df-3 9318  df-4 9319  df-n0 9518  df-xnn0 9585  df-z 9599  df-uz 9876  df-q 9974  df-rp 10009  df-xneg 10128  df-xadd 10129  df-ioo 10248  df-ico 10250  df-icc 10251  df-fz 10366  df-fzo 10503  df-fl 10658  df-mod 10713  df-seqfrec 10838  df-exp 10929  df-fac 11117  df-bc 11139  df-ihash 11168  df-shft 11529  df-cj 11556  df-re 11557  df-im 11558  df-rsqrt 11713  df-abs 11714  df-clim 11994  df-sumdc 12069  df-ef 12364  df-e 12365  df-dvds 12504  df-gcd 12680  df-prm 12835  df-pc 13013  df-rest 13543  df-topgen 13562  df-psmet 14822  df-xmet 14823  df-met 14824  df-bl 14825  df-mopn 14826  df-top 14994  df-topon 15007  df-bases 15039  df-ntr 15092  df-cn 15184  df-cnp 15185  df-tx 15249  df-cncf 15567  df-limced 15652  df-dvap 15653  df-relog 15854  df-rpcxp 15855  df-sgm 15981
This theorem is referenced by:  perfect1  15997
  Copyright terms: Public domain W3C validator