Proof of Theorem pcaddlem
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | pcaddlem.4 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) |
2 | | eluzel2 9485 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ) |
3 | 1, 2 | syl 14 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ) |
4 | 3 | zred 9327 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ) |
5 | 4 | rexrd 7962 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈
ℝ*) |
6 | | pnfge 9739 |
. . . . . 6
⊢ (𝑀 ∈ ℝ*
→ 𝑀 ≤
+∞) |
7 | 5, 6 | syl 14 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ +∞) |
8 | | pcaddlem.1 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ) |
9 | | pc0 12251 |
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 pCnt 0) =
+∞) |
10 | 8, 9 | syl 14 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 0) = +∞) |
11 | 7, 10 | breqtrrd 4015 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0)) |
12 | 11 | adantr 274 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0)) |
13 | | simpr 109 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → (𝐴 + 𝐵) = 0) |
14 | 13 | oveq2d 5867 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑃 pCnt 0)) |
15 | 12, 14 | breqtrrd 4015 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |
16 | 4 | adantr 274 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℝ) |
17 | | prmnn 12057 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ) |
18 | 8, 17 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ) |
19 | 18 | nncnd 8885 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ) |
20 | 18 | nnap0d 8917 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑃 # 0) |
21 | | eluzelz 9489 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ) |
22 | 1, 21 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ) |
23 | 22, 3 | zsubcld 9332 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑀) ∈ ℤ) |
24 | 19, 20, 23 | expclzapd 10607 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℂ) |
25 | | pcaddlem.7 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑇 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑇)) |
26 | 25 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℤ) |
27 | 26 | zcnd 9328 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ) |
28 | | pcaddlem.8 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) |
29 | 28 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℕ) |
30 | 29 | nncnd 8885 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂ) |
31 | 29 | nnap0d 8917 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 # 0) |
32 | 24, 27, 30, 31 | divassapd 8736 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈) = ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) |
33 | 32 | oveq2d 5867 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) |
34 | | pcaddlem.5 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑅)) |
35 | 34 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℤ) |
36 | 35 | zcnd 9328 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℂ) |
37 | 24, 27 | mulcld 7933 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) ∈ ℂ) |
38 | | pcaddlem.6 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) |
39 | 38 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ) |
40 | 39 | nncnd 8885 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ) |
41 | 39 | nnap0d 8917 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 # 0) |
42 | 40, 41 | jca 304 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑆 # 0)) |
43 | 30, 31 | jca 304 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑈 # 0)) |
44 | | divadddivap 8637 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝑅 ∈ ℂ ∧ ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) ∈ ℂ) ∧ ((𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑆 # 0) ∧ (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑈 # 0))) → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) |
45 | 36, 37, 42, 43, 44 | syl22anc 1234 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) |
46 | 33, 45 | eqtr3d 2205 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) |
47 | 46 | oveq2d 5867 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)))) |
48 | 47 | adantr 274 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)))) |
49 | 8 | adantr 274 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑃 ∈ ℙ) |
50 | 29 | nnzd 9326 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℤ) |
51 | 35, 50 | zmulcld 9333 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝑅 · 𝑈) ∈ ℤ) |
52 | | uznn0sub 9511 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 − 𝑀) ∈
ℕ0) |
53 | 1, 52 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑀) ∈
ℕ0) |
54 | 18, 53 | nnexpcld 10624 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℕ) |
55 | 54 | nnzd 9326 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℤ) |
56 | 55, 26 | zmulcld 9333 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) ∈ ℤ) |
57 | 39 | nnzd 9326 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℤ) |
58 | 56, 57 | zmulcld 9333 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆) ∈ ℤ) |
59 | 51, 58 | zaddcld 9331 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ) |
60 | 59 | adantr 274 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ) |
61 | 19, 20, 3 | expclzapd 10607 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ∈ ℂ) |
62 | 61 | mul01d 8305 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · 0) = 0) |
63 | | oveq2 5859 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = ((𝑃↑𝑀) · 0)) |
64 | 63 | eqeq1d 2179 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → (((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = 0 ↔ ((𝑃↑𝑀) · 0) = 0)) |
65 | 62, 64 | syl5ibrcom 156 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = 0)) |
66 | 65 | necon3d 2384 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ≠ 0 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)) |
67 | 36, 40, 41 | divclapd 8700 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℂ) |
68 | 27, 30, 31 | divclapd 8700 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℂ) |
69 | 24, 68 | mulcld 7933 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℂ) |
70 | 61, 67, 69 | adddid 7937 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) + ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) |
71 | | pcaddlem.2 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐴 = ((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆))) |
72 | | pcaddlem.3 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → 𝐵 = ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈))) |
73 | 3 | zcnd 9328 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ) |
74 | 22 | zcnd 9328 |
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ) |
75 | 73, 74 | pncan3d 8226 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝑀 + (𝑁 − 𝑀)) = 𝑁) |
76 | 75 | oveq2d 5867 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁 − 𝑀))) = (𝑃↑𝑁)) |
77 | | expaddzap 10513 |
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 # 0) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 𝑀) ∈ ℤ)) → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁 − 𝑀))) = ((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)))) |
78 | 19, 20, 3, 23, 77 | syl22anc 1234 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁 − 𝑀))) = ((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)))) |
79 | 76, 78 | eqtr3d 2205 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑁) = ((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)))) |
80 | 79 | oveq1d 5866 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) = (((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀))) · (𝑇 / 𝑈))) |
81 | 61, 24, 68 | mulassd 7936 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀))) · (𝑇 / 𝑈)) = ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) |
82 | 72, 80, 81 | 3eqtrd 2207 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐵 = ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) |
83 | 71, 82 | oveq12d 5869 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) = (((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) + ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) |
84 | 70, 83 | eqtr4d 2206 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝐴 + 𝐵)) |
85 | 84 | neeq1d 2358 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ≠ 0 ↔ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) |
86 | 46 | neeq1d 2358 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0 ↔ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0)) |
87 | 66, 85, 86 | 3imtr3d 201 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0)) |
88 | 39, 29 | nnmulcld 8920 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) |
89 | 88 | nncnd 8885 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℂ) |
90 | 40, 30, 41, 31 | mulap0d 8569 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) # 0) |
91 | 89, 90 | div0apd 8697 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (0 / (𝑆 · 𝑈)) = 0) |
92 | | oveq1 5858 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = (0 / (𝑆 · 𝑈))) |
93 | 92 | eqeq1d 2179 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → ((((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = 0 ↔ (0 / (𝑆 · 𝑈)) = 0)) |
94 | 91, 93 | syl5ibrcom 156 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = 0)) |
95 | 94 | necon3d 2384 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0)) |
96 | 87, 95 | syld 45 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0)) |
97 | 96 | imp 123 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0) |
98 | 88 | adantr 274 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) |
99 | | pcdiv 12249 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ ∧ ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0) ∧ (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)))) |
100 | 49, 60, 97, 98, 99 | syl121anc 1238 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)))) |
101 | 39 | nnne0d 8916 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ≠ 0) |
102 | 29 | nnne0d 8916 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 0) |
103 | | pcmul 12248 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑆 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ (𝑈 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈))) |
104 | 8, 57, 101, 50, 102, 103 | syl122anc 1242 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈))) |
105 | 38 | simprd 113 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ¬ 𝑃 ∥ 𝑆) |
106 | | pceq0 12268 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) |
107 | 8, 39, 106 | syl2anc 409 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) |
108 | 105, 107 | mpbird 166 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑆) = 0) |
109 | 28 | simprd 113 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ¬ 𝑃 ∥ 𝑈) |
110 | | pceq0 12268 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) |
111 | 8, 29, 110 | syl2anc 409 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) |
112 | 109, 111 | mpbird 166 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑈) = 0) |
113 | 108, 112 | oveq12d 5869 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = (0 + 0)) |
114 | | 00id 8053 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (0 + 0) =
0 |
115 | 113, 114 | eqtrdi 2219 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = 0) |
116 | 104, 115 | eqtrd 2203 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = 0) |
117 | 116 | oveq2d 5867 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0)) |
118 | 117 | adantr 274 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0)) |
119 | | pczcl 12245 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ ∧ ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈
ℕ0) |
120 | 49, 60, 97, 119 | syl12anc 1231 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈
ℕ0) |
121 | 120 | nn0cnd 9183 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈ ℂ) |
122 | 121 | subid1d 8212 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)))) |
123 | 118, 122 | eqtrd 2203 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)))) |
124 | 48, 100, 123 | 3eqtrd 2207 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)))) |
125 | 124, 120 | eqeltrd 2247 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ∈
ℕ0) |
126 | | nn0addge1 9174 |
. . . 4
⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ∈ ℕ0) →
𝑀 ≤ (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
127 | 16, 125, 126 | syl2anc 409 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
128 | | nnq 9585 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈
ℚ) |
129 | 18, 128 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℚ) |
130 | 18 | nnne0d 8916 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 ≠ 0) |
131 | | qexpclz 10490 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) |
132 | 129, 130,
3, 131 | syl3anc 1233 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) |
133 | 132 | adantr 274 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) |
134 | 19, 20, 3 | expap0d 10608 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) # 0) |
135 | | 0z 9216 |
. . . . . . . . 9
⊢ 0 ∈
ℤ |
136 | | zq 9578 |
. . . . . . . . 9
⊢ (0 ∈
ℤ → 0 ∈ ℚ) |
137 | 135, 136 | mp1i 10 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 0 ∈
ℚ) |
138 | | qapne 9591 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑃↑𝑀) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ)
→ ((𝑃↑𝑀) # 0 ↔ (𝑃↑𝑀) ≠ 0)) |
139 | 132, 137,
138 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) # 0 ↔ (𝑃↑𝑀) ≠ 0)) |
140 | 134, 139 | mpbid 146 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ≠ 0) |
141 | 140 | adantr 274 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃↑𝑀) ≠ 0) |
142 | | znq 9576 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) |
143 | 35, 39, 142 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) |
144 | | qexpclz 10490 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ (𝑁 − 𝑀) ∈ ℤ) → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ) |
145 | 129, 130,
23, 144 | syl3anc 1233 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ) |
146 | | znq 9576 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑇 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) |
147 | 26, 29, 146 | syl2anc 409 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) |
148 | | qmulcl 9589 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ ∧ (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) |
149 | 145, 147,
148 | syl2anc 409 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) |
150 | | qaddcl 9587 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ ∧ ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) |
151 | 143, 149,
150 | syl2anc 409 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) |
152 | 151 | adantr 274 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) |
153 | 85, 66 | sylbird 169 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)) |
154 | 153 | imp 123 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0) |
155 | | pcqmul 12250 |
. . . . 5
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ((𝑃↑𝑀) ∈ ℚ ∧ (𝑃↑𝑀) ≠ 0) ∧ (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ ∧ ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = ((𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
156 | 49, 133, 141, 152, 154, 155 | syl122anc 1242 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = ((𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
157 | 84 | oveq2d 5867 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |
158 | 157 | adantr 274 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |
159 | | pcid 12270 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) = 𝑀) |
160 | 8, 3, 159 | syl2anc 409 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) = 𝑀) |
161 | 160 | oveq1d 5866 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
162 | 161 | adantr 274 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
163 | 156, 158,
162 | 3eqtr3d 2211 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) |
164 | 127, 163 | breqtrrd 4015 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |
165 | | qmulcl 9589 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑃↑𝑀) ∈ ℚ ∧ (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) → ((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) ∈ ℚ) |
166 | 132, 143,
165 | syl2anc 409 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) ∈ ℚ) |
167 | 71, 166 | eqeltrd 2247 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℚ) |
168 | | qexpclz 10490 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑃↑𝑁) ∈ ℚ) |
169 | 129, 130,
22, 168 | syl3anc 1233 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑁) ∈ ℚ) |
170 | | qmulcl 9589 |
. . . . . . 7
⊢ (((𝑃↑𝑁) ∈ ℚ ∧ (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) |
171 | 169, 147,
170 | syl2anc 409 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) |
172 | 72, 171 | eqeltrd 2247 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℚ) |
173 | | qaddcl 9587 |
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ) |
174 | 167, 172,
173 | syl2anc 409 |
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ) |
175 | | qdceq 10196 |
. . . 4
⊢ (((𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ)
→ DECID (𝐴 + 𝐵) = 0) |
176 | 174, 137,
175 | syl2anc 409 |
. . 3
⊢ (𝜑 → DECID
(𝐴 + 𝐵) = 0) |
177 | | dcne 2351 |
. . 3
⊢
(DECID (𝐴 + 𝐵) = 0 ↔ ((𝐴 + 𝐵) = 0 ∨ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) |
178 | 176, 177 | sylib 121 |
. 2
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) = 0 ∨ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) |
179 | 15, 164, 178 | mpjaodan 793 |
1
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |