Theorem pc11 12262

Description: The prime count function, viewed as a function from ℕ to (ℕ ↑_𝑚 ℙ), is one-to-one. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
pc11	⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑝   𝐵,𝑝

Proof of Theorem pc11

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 5850	. . 3 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵))
2	1	ralrimivw 2540	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵))
3		nn0z 9211	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 𝐴 ∈ ℤ)
4		nn0z 9211	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ ℕ0 → 𝐵 ∈ ℤ)
5		zq 9564	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ ℤ → 𝐴 ∈ ℚ)
6		pcxcl 12243	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℚ) → (𝑝 pCnt 𝐴) ∈ ℝ*)
7	5, 6	sylan2 284	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝑝 pCnt 𝐴) ∈ ℝ*)
8		zq 9564	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → 𝐵 ∈ ℚ)
9		pcxcl 12243	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝑝 pCnt 𝐵) ∈ ℝ*)
10	8, 9	sylan2 284	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝑝 pCnt 𝐵) ∈ ℝ*)
11	7, 10	anim12dan 590	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ)) → ((𝑝 pCnt 𝐴) ∈ ℝ* ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ∈ ℝ*))
12		xrletri3 9740	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑝 pCnt 𝐴) ∈ ℝ* ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ∈ ℝ*) → ((𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ ((𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
13	11, 12	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ)) → ((𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ ((𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
14	13	ancoms 266	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ ((𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
15	14	ralbidva 2462	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ ((𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
16		r19.26 2592	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑝 ∈ ℙ ((𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴)) ↔ (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴)))
17	15, 16	bitrdi 195	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
18		pc2dvds 12261	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ 𝐵 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵)))
19		pc2dvds 12261	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ) → (𝐵 ∥ 𝐴 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴)))
20	19	ancoms 266	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝐵 ∥ 𝐴 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴)))
21	18, 20	anbi12d 465	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → ((𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐵 ∥ 𝐴) ↔ (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt 𝐵) ∧ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐵) ≤ (𝑝 pCnt 𝐴))))
22	17, 21	bitr4d 190	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ (𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐵 ∥ 𝐴)))
23	3, 4, 22	syl2an 287	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) ↔ (𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐵 ∥ 𝐴)))
24		dvdseq 11786	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) ∧ (𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐵 ∥ 𝐴)) → 𝐴 = 𝐵)
25	24	ex 114	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → ((𝐴 ∥ 𝐵 ∧ 𝐵 ∥ 𝐴) → 𝐴 = 𝐵))
26	23, 25	sylbid 149	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
27	2, 26	impbid2 142	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑝 pCnt 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444   class class class wbr 3982  (class class class)co 5842  ℝ^*cxr 7932   ≤ cle 7934  ℕ₀cn0 9114  ℤcz 9191  ℚcq 9557   ∥ cdvds 11727  ℙcprime 12039   pCnt cpc 12216

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-mulrcl 7852  ax-addcom 7853  ax-mulcom 7854  ax-addass 7855  ax-mulass 7856  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-1rid 7860  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-precex 7863  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869  ax-pre-mulgt0 7870  ax-pre-mulext 7871  ax-arch 7872  ax-caucvg 7873

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 821  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rmo 2452  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-po 4274  df-iso 4275  df-iord 4344  df-on 4346  df-ilim 4347  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-isom 5197  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-recs 6273  df-frec 6359  df-1o 6384  df-2o 6385  df-er 6501  df-en 6707  df-sup 6949  df-inf 6950  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-reap 8473  df-ap 8480  df-div 8569  df-inn 8858  df-2 8916  df-3 8917  df-4 8918  df-n0 9115  df-xnn0 9178  df-z 9192  df-uz 9467  df-q 9558  df-rp 9590  df-fz 9945  df-fzo 10078  df-fl 10205  df-mod 10258  df-seqfrec 10381  df-exp 10455  df-cj 10784  df-re 10785  df-im 10786  df-rsqrt 10940  df-abs 10941  df-dvds 11728  df-gcd 11876  df-prm 12040  df-pc 12217

This theorem is referenced by:  pcprod  12276  1arith  12297