Proof of Theorem pcaddlem
| Step | Hyp | Ref
 | Expression | 
| 1 |   | pcaddlem.4 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) | 
| 2 |   | eluzel2 9606 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ) | 
| 3 | 1, 2 | syl 14 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ) | 
| 4 | 3 | zred 9448 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ) | 
| 5 | 4 | rexrd 8076 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈
ℝ*) | 
| 6 |   | pnfge 9864 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑀 ∈ ℝ*
→ 𝑀 ≤
+∞) | 
| 7 | 5, 6 | syl 14 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ +∞) | 
| 8 |   | pcaddlem.1 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℙ) | 
| 9 |   | pc0 12473 | 
. . . . . 6
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 pCnt 0) =
+∞) | 
| 10 | 8, 9 | syl 14 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 0) = +∞) | 
| 11 | 7, 10 | breqtrrd 4061 | 
. . . 4
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0)) | 
| 12 | 11 | adantr 276 | 
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0)) | 
| 13 |   | simpr 110 | 
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → (𝐴 + 𝐵) = 0) | 
| 14 | 13 | oveq2d 5938 | 
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑃 pCnt 0)) | 
| 15 | 12, 14 | breqtrrd 4061 | 
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) = 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) | 
| 16 | 4 | adantr 276 | 
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℝ) | 
| 17 |   | prmnn 12278 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈
ℕ) | 
| 18 | 8, 17 | syl 14 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ) | 
| 19 | 18 | nncnd 9004 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℂ) | 
| 20 | 18 | nnap0d 9036 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑃 # 0) | 
| 21 |   | eluzelz 9610 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ) | 
| 22 | 1, 21 | syl 14 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ) | 
| 23 | 22, 3 | zsubcld 9453 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑀) ∈ ℤ) | 
| 24 | 19, 20, 23 | expclzapd 10770 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℂ) | 
| 25 |   | pcaddlem.7 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑇 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑇)) | 
| 26 | 25 | simpld 112 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℤ) | 
| 27 | 26 | zcnd 9449 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ ℂ) | 
| 28 |   | pcaddlem.8 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) | 
| 29 | 28 | simpld 112 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℕ) | 
| 30 | 29 | nncnd 9004 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℂ) | 
| 31 | 29 | nnap0d 9036 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 # 0) | 
| 32 | 24, 27, 30, 31 | divassapd 8853 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈) = ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) | 
| 33 | 32 | oveq2d 5938 | 
. . . . . . . . 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 112 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℤ) | 
| 36 | 35 | zcnd 9449 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℂ) | 
| 37 | 24, 27 | mulcld 8047 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) ∈ ℂ) | 
| 38 |   | pcaddlem.6 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) | 
| 39 | 38 | simpld 112 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ) | 
| 40 | 39 | nncnd 9004 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℂ) | 
| 41 | 39 | nnap0d 9036 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 # 0) | 
| 42 | 40, 41 | jca 306 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑆 ∈ ℂ ∧ 𝑆 # 0)) | 
| 43 | 30, 31 | jca 306 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑈 ∈ ℂ ∧ 𝑈 # 0)) | 
| 44 |   | divadddivap 8754 | 
. . . . . . . . . 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 1250 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) | 
| 46 | 33, 45 | eqtr3d 2231 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) | 
| 47 | 46 | oveq2d 5938 | 
. . . . . . 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 276 | 
. . . . . 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 276 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑃 ∈ ℙ) | 
| 50 | 29 | nnzd 9447 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ ℤ) | 
| 51 | 35, 50 | zmulcld 9454 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝑅 · 𝑈) ∈ ℤ) | 
| 52 |   | uznn0sub 9633 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 − 𝑀) ∈
ℕ0) | 
| 53 | 1, 52 | syl 14 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑁 − 𝑀) ∈
ℕ0) | 
| 54 | 18, 53 | nnexpcld 10787 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℕ) | 
| 55 | 54 | nnzd 9447 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℤ) | 
| 56 | 55, 26 | zmulcld 9454 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) ∈ ℤ) | 
| 57 | 39 | nnzd 9447 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℤ) | 
| 58 | 56, 57 | zmulcld 9454 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆) ∈ ℤ) | 
| 59 | 51, 58 | zaddcld 9452 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ) | 
| 60 | 59 | adantr 276 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ) | 
| 61 | 19, 20, 3 | expclzapd 10770 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ∈ ℂ) | 
| 62 | 61 | mul01d 8419 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · 0) = 0) | 
| 63 |   | oveq2 5930 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = ((𝑃↑𝑀) · 0)) | 
| 64 | 63 | eqeq1d 2205 | 
. . . . . . . . . . . 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 157 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = 0)) | 
| 66 | 65 | necon3d 2411 | 
. . . . . . . . . 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 8817 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℂ) | 
| 68 | 27, 30, 31 | divclapd 8817 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℂ) | 
| 69 | 24, 68 | mulcld 8047 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℂ) | 
| 70 | 61, 67, 69 | adddid 8051 | 
. . . . . . . . . . . 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 9449 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ) | 
| 74 | 22 | zcnd 9449 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ) | 
| 75 | 73, 74 | pncan3d 8340 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝜑 → (𝑀 + (𝑁 − 𝑀)) = 𝑁) | 
| 76 | 75 | oveq2d 5938 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁 − 𝑀))) = (𝑃↑𝑁)) | 
| 77 |   | expaddzap 10675 | 
. . . . . . . . . . . . . . . . 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 1250 | 
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁 − 𝑀))) = ((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)))) | 
| 79 | 76, 78 | eqtr3d 2231 | 
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑁) = ((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)))) | 
| 80 | 79 | oveq1d 5937 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) = (((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀))) · (𝑇 / 𝑈))) | 
| 81 | 61, 24, 68 | mulassd 8050 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑𝑀) · (𝑃↑(𝑁 − 𝑀))) · (𝑇 / 𝑈)) = ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) | 
| 82 | 72, 80, 81 | 3eqtrd 2233 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → 𝐵 = ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) | 
| 83 | 71, 82 | oveq12d 5940 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) = (((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) + ((𝑃↑𝑀) · ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) | 
| 84 | 70, 83 | eqtr4d 2232 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝐴 + 𝐵)) | 
| 85 | 84 | neeq1d 2385 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ≠ 0 ↔ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) | 
| 86 | 46 | neeq1d 2385 | 
. . . . . . . . . 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 202 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0)) | 
| 88 | 39, 29 | nnmulcld 9039 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) | 
| 89 | 88 | nncnd 9004 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℂ) | 
| 90 | 40, 30, 41, 31 | mulap0d 8685 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) # 0) | 
| 91 | 89, 90 | div0apd 8814 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → (0 / (𝑆 · 𝑈)) = 0) | 
| 92 |   | oveq1 5929 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = (0 / (𝑆 · 𝑈))) | 
| 93 | 92 | eqeq1d 2205 | 
. . . . . . . . . . 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 157 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = 0)) | 
| 95 | 94 | necon3d 2411 | 
. . . . . . . . 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 124 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0) | 
| 98 | 88 | adantr 276 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) | 
| 99 |   | pcdiv 12471 | 
. . . . . . 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 1254 | 
. . . . . 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 9035 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑆 ≠ 0) | 
| 102 | 29 | nnne0d 9035 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 0) | 
| 103 |   | pcmul 12470 | 
. . . . . . . . . . 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 1258 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈))) | 
| 105 | 38 | simprd 114 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ¬ 𝑃 ∥ 𝑆) | 
| 106 |   | pceq0 12491 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) | 
| 107 | 8, 39, 106 | syl2anc 411 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑆)) | 
| 108 | 105, 107 | mpbird 167 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑆) = 0) | 
| 109 | 28 | simprd 114 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ¬ 𝑃 ∥ 𝑈) | 
| 110 |   | pceq0 12491 | 
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) | 
| 111 | 8, 29, 110 | syl2anc 411 | 
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃 ∥ 𝑈)) | 
| 112 | 109, 111 | mpbird 167 | 
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑈) = 0) | 
| 113 | 108, 112 | oveq12d 5940 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = (0 + 0)) | 
| 114 |   | 00id 8167 | 
. . . . . . . . . . 11
⊢ (0 + 0) =
0 | 
| 115 | 113, 114 | eqtrdi 2245 | 
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = 0) | 
| 116 | 104, 115 | eqtrd 2229 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = 0) | 
| 117 | 116 | oveq2d 5938 | 
. . . . . . . 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 276 | 
. . . . . . 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 12467 | 
. . . . . . . . . 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 1247 | 
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈
ℕ0) | 
| 121 | 120 | nn0cnd 9304 | 
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈ ℂ) | 
| 122 | 121 | subid1d 8326 | 
. . . . . . 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 2229 | 
. . . . . 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 2233 | 
. . . . 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 2273 | 
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ∈
ℕ0) | 
| 126 |   | nn0addge1 9295 | 
. . . 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 411 | 
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) | 
| 128 |   | nnq 9707 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈
ℚ) | 
| 129 | 18, 128 | syl 14 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℚ) | 
| 130 | 18 | nnne0d 9035 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑃 ≠ 0) | 
| 131 |   | qexpclz 10652 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) | 
| 132 | 129, 130,
3, 131 | syl3anc 1249 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) | 
| 133 | 132 | adantr 276 | 
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃↑𝑀) ∈ ℚ) | 
| 134 | 19, 20, 3 | expap0d 10771 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) # 0) | 
| 135 |   | 0z 9337 | 
. . . . . . . . 9
⊢ 0 ∈
ℤ | 
| 136 |   | zq 9700 | 
. . . . . . . . 9
⊢ (0 ∈
ℤ → 0 ∈ ℚ) | 
| 137 | 135, 136 | mp1i 10 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 0 ∈
ℚ) | 
| 138 |   | qapne 9713 | 
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑃↑𝑀) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ)
→ ((𝑃↑𝑀) # 0 ↔ (𝑃↑𝑀) ≠ 0)) | 
| 139 | 132, 137,
138 | syl2anc 411 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) # 0 ↔ (𝑃↑𝑀) ≠ 0)) | 
| 140 | 134, 139 | mpbid 147 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑀) ≠ 0) | 
| 141 | 140 | adantr 276 | 
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃↑𝑀) ≠ 0) | 
| 142 |   | znq 9698 | 
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) | 
| 143 | 35, 39, 142 | syl2anc 411 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) | 
| 144 |   | qexpclz 10652 | 
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ (𝑁 − 𝑀) ∈ ℤ) → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ) | 
| 145 | 129, 130,
23, 144 | syl3anc 1249 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ) | 
| 146 |   | znq 9698 | 
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑇 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) | 
| 147 | 26, 29, 146 | syl2anc 411 | 
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) | 
| 148 |   | qmulcl 9711 | 
. . . . . . . 8
⊢ (((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) ∈ ℚ ∧ (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) | 
| 149 | 145, 147,
148 | syl2anc 411 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) | 
| 150 |   | qaddcl 9709 | 
. . . . . . 7
⊢ (((𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ ∧ ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) | 
| 151 | 143, 149,
150 | syl2anc 411 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) | 
| 152 | 151 | adantr 276 | 
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ) | 
| 153 | 85, 66 | sylbird 170 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)) | 
| 154 | 153 | imp 124 | 
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0) | 
| 155 |   | pcqmul 12472 | 
. . . . 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 1258 | 
. . . 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 5938 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) | 
| 158 | 157 | adantr 276 | 
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑃↑𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) | 
| 159 |   | pcid 12493 | 
. . . . . . 7
⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) = 𝑀) | 
| 160 | 8, 3, 159 | syl2anc 411 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑃↑𝑀)) = 𝑀) | 
| 161 | 160 | oveq1d 5937 | 
. . . . 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 276 | 
. . . 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 2237 | 
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁 − 𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))) | 
| 164 | 127, 163 | breqtrrd 4061 | 
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) | 
| 165 |   | qmulcl 9711 | 
. . . . . . 7
⊢ (((𝑃↑𝑀) ∈ ℚ ∧ (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ) → ((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) ∈ ℚ) | 
| 166 | 132, 143,
165 | syl2anc 411 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) ∈ ℚ) | 
| 167 | 71, 166 | eqeltrd 2273 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ℚ) | 
| 168 |   | qexpclz 10652 | 
. . . . . . . 8
⊢ ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑃↑𝑁) ∈ ℚ) | 
| 169 | 129, 130,
22, 168 | syl3anc 1249 | 
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝑃↑𝑁) ∈ ℚ) | 
| 170 |   | qmulcl 9711 | 
. . . . . . 7
⊢ (((𝑃↑𝑁) ∈ ℚ ∧ (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) | 
| 171 | 169, 147,
170 | syl2anc 411 | 
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝑃↑𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) | 
| 172 | 72, 171 | eqeltrd 2273 | 
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℚ) | 
| 173 |   | qaddcl 9709 | 
. . . . 5
⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ) → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ) | 
| 174 | 167, 172,
173 | syl2anc 411 | 
. . . 4
⊢ (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ) | 
| 175 |   | qdceq 10334 | 
. . . 4
⊢ (((𝐴 + 𝐵) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ)
→ DECID (𝐴 + 𝐵) = 0) | 
| 176 | 174, 137,
175 | syl2anc 411 | 
. . 3
⊢ (𝜑 → DECID
(𝐴 + 𝐵) = 0) | 
| 177 |   | dcne 2378 | 
. . 3
⊢
(DECID (𝐴 + 𝐵) = 0 ↔ ((𝐴 + 𝐵) = 0 ∨ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) | 
| 178 | 176, 177 | sylib 122 | 
. 2
⊢ (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) = 0 ∨ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0)) | 
| 179 | 15, 164, 178 | mpjaodan 799 | 
1
⊢ (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵))) |