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

Theorem 1sgmprm 16254
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 8273 . . 3 1 ∈ ℂ
2 1nn0 9584 . . 3 1 ∈ ℕ0
3 sgmppw 16252 . . 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 12907 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
65nncnd 9321 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ)
76exp1d 11121 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑1) = 𝑃)
87oveq2d 6101 . 2 (𝑃 ∈ ℙ → (1 σ (𝑃↑1)) = (1 σ 𝑃))
95adantr 276 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
109nnrpd 10106 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → 𝑃 ∈ ℝ+)
1110rpcxp1d 16126 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃↑𝑐1) = 𝑃)
1211oveq1d 6100 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → ((𝑃↑𝑐1)↑𝑘) = (𝑃↑𝑘))
1312sumeq2dv 12153 . . 3 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)((𝑃↑𝑐1)↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃↑𝑘))
14 1m1e0 9376 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
1514oveq2i 6096 . . . . . . 7 (0...(1 − 1)) = (0...0)
1615sumeq1i 12148 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) = Σ𝑘 ∈ (0...0)(𝑃↑𝑘)
17 0z 9660 . . . . . . . 8 0 ∈ ℤ
186exp0d 11120 . . . . . . . . 9 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) = 1)
1918, 1eqeltrdi 2329 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) ∈ ℂ)
20 oveq2 6093 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 0 → (𝑃↑𝑘) = (𝑃↑0))
2120fsum1 12198 . . . . . . . 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 6103 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) + (𝑃↑1)) = (1 + 𝑃))
262a1i 9 . . . . . 6 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ ℕ0)
27 nn0uz 9967 . . . . . 6 ℕ0 = (ℤ≥‘0)
2826, 27eleqtrdi 2331 . . . . 5 (𝑃 ∈ ℙ → 1 ∈ (ℤ≥‘0))
29 elfznn0 10532 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (0...1) → 𝑘 ∈ ℕ0)
30 expcl 11009 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑃↑𝑘) ∈ ℂ)
316, 29, 30syl2an 289 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑘 ∈ (0...1)) → (𝑃↑𝑘) ∈ ℂ)
32 oveq2 6093 . . . . 5 (𝑘 = 1 → (𝑃↑𝑘) = (𝑃↑1))
3328, 31, 32fsumm1 12202 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → Σ𝑘 ∈ (0...1)(𝑃↑𝑘) = (Σ𝑘 ∈ (0...(1 − 1))(𝑃↑𝑘) + (𝑃↑1)))
34 addcom 8465 . . . . 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 5377  (class class class)co 6085  ℂcc 8178  0cc0 8180  1c1 8181   + caddc 8183   − cmin 8499  ℕcn 9307  ℕ0cn0 9568  ℤcz 9649  ℤ≥cuz 9931  ...cfz 10422  ↑cexp 10990  Σcsu 12138  ℙcprime 12904  ↑𝑐ccxp 16052   σ csgm 16201
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 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300  ax-pre-suploc 8301  ax-addf 8302  ax-mulf 8303
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 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-of 6302  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-map 6924  df-pm 6925  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-sup 7325  df-inf 7326  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-n0 9569  df-xnn0 9636  df-z 9650  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-xneg 10185  df-xadd 10186  df-ioo 10305  df-ico 10307  df-icc 10308  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-fl 10716  df-mod 10775  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-fac 11180  df-bc 11202  df-ihash 11231  df-shft 11596  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781  df-clim 12064  df-sumdc 12139  df-ef 12434  df-e 12435  df-dvds 12574  df-gcd 12750  df-prm 12905  df-pc 13087  df-rest 13648  df-topgen 13667  df-psmet 14964  df-xmet 14965  df-met 14966  df-bl 14967  df-mopn 14968  df-top 15190  df-topon 15203  df-bases 15235  df-ntr 15288  df-cn 15380  df-cnp 15381  df-tx 15445  df-cncf 15763  df-limced 15848  df-dvap 15849  df-relog 16053  df-rpcxp 16054  df-sgm 16204
This theorem is used by:  perfect1  16264
  Copyright terms: Public domain W3C validator