Theorem pcdvdstr 12269

Description: The prime count increases under the divisibility relation. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)

Assertion

Ref	Expression
pcdvdstr	⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵))

Proof of Theorem pcdvdstr

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0z 9212	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℤ
2		zq 9574	. . . . . . 7 ⊢ (0 ∈ ℤ → 0 ∈ ℚ)
3	1, 2	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℚ
4		pcxcl 12254	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 0 ∈ ℚ) → (𝑃 pCnt 0) ∈ ℝ*)
5	3, 4	mpan2 423	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 pCnt 0) ∈ ℝ*)
6	5	xrleidd 9747	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 pCnt 0) ≤ (𝑃 pCnt 0))
7	6	ad2antrr 485	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → (𝑃 pCnt 0) ≤ (𝑃 pCnt 0))
8		simpr 109	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → 𝐴 = 0)
9	8	oveq2d 5867	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → (𝑃 pCnt 𝐴) = (𝑃 pCnt 0))
10		simplr3 1036	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → 𝐴 ∥ 𝐵)
11	8, 10	eqbrtrrd 4011	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → 0 ∥ 𝐵)
12		simplr2 1035	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
13		0dvds 11762	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝐵 ↔ 𝐵 = 0))
14	12, 13	syl 14	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → (0 ∥ 𝐵 ↔ 𝐵 = 0))
15	11, 14	mpbid 146	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → 𝐵 = 0)
16	15	oveq2d 5867	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → (𝑃 pCnt 𝐵) = (𝑃 pCnt 0))
17	7, 9, 16	3brtr4d 4019	. 2 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 = 0) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵))
18		prmnn 12053	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
19	18	ad2antrr 485	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝑃 ∈ ℕ)
20		simpll 524	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝑃 ∈ ℙ)
21		simplr1 1034	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝐴 ∈ ℤ)
22		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝐴 ≠ 0)
23		pczcl 12241	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0)
24	20, 21, 22, 23	syl12anc 1231	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0)
25	19, 24	nnexpcld 10620	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ)
26	25	nnzd 9322	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℤ)
27		simplr2 1035	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝐵 ∈ ℤ)
28		pczdvds 12256	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ≠ 0)) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐴)
29	20, 21, 22, 28	syl12anc 1231	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐴)
30		simplr3 1036	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → 𝐴 ∥ 𝐵)
31	26, 21, 27, 29, 30	dvdstrd 11781	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐵)
32		pcdvdsb 12262	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0) → ((𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵) ↔ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐵))
33	20, 27, 24, 32	syl3anc 1233	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → ((𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵) ↔ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐵))
34	31, 33	mpbird 166	. 2 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) ∧ 𝐴 ≠ 0) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵))
35		simpr1 998	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ℤ)
36		zdceq 9276	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → DECID 𝐴 = 0)
37	35, 1, 36	sylancl 411	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) → DECID 𝐴 = 0)
38		dcne 2351	. . 3 ⊢ (DECID 𝐴 = 0 ↔ (𝐴 = 0 ∨ 𝐴 ≠ 0))
39	37, 38	sylib 121	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) → (𝐴 = 0 ∨ 𝐴 ≠ 0))
40	17, 34, 39	mpjaodan 793	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∥ 𝐵)) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 703  DECID wdc 829   ∧ w3a 973   = wceq 1348   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2340   class class class wbr 3987  (class class class)co 5851  0cc0 7763  ℝ^*cxr 7942   ≤ cle 7944  ℕcn 8867  ℕ₀cn0 9124  ℤcz 9201  ℚcq 9567  ↑cexp 10464   ∥ cdvds 11738  ℙcprime 12050   pCnt cpc 12227

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-coll 4102  ax-sep 4105  ax-nul 4113  ax-pow 4158  ax-pr 4192  ax-un 4416  ax-setind 4519  ax-iinf 4570  ax-cnex 7854  ax-resscn 7855  ax-1cn 7856  ax-1re 7857  ax-icn 7858  ax-addcl 7859  ax-addrcl 7860  ax-mulcl 7861  ax-mulrcl 7862  ax-addcom 7863  ax-mulcom 7864  ax-addass 7865  ax-mulass 7866  ax-distr 7867  ax-i2m1 7868  ax-0lt1 7869  ax-1rid 7870  ax-0id 7871  ax-rnegex 7872  ax-precex 7873  ax-cnre 7874  ax-pre-ltirr 7875  ax-pre-ltwlin 7876  ax-pre-lttrn 7877  ax-pre-apti 7878  ax-pre-ltadd 7879  ax-pre-mulgt0 7880  ax-pre-mulext 7881  ax-arch 7882  ax-caucvg 7883

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-stab 826  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-if 3526  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-int 3830  df-iun 3873  df-br 3988  df-opab 4049  df-mpt 4050  df-tr 4086  df-id 4276  df-po 4279  df-iso 4280  df-iord 4349  df-on 4351  df-ilim 4352  df-suc 4354  df-iom 4573  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-f1 5201  df-fo 5202  df-f1o 5203  df-fv 5204  df-isom 5205  df-riota 5807  df-ov 5854  df-oprab 5855  df-mpo 5856  df-1st 6117  df-2nd 6118  df-recs 6282  df-frec 6368  df-1o 6393  df-2o 6394  df-er 6510  df-en 6716  df-sup 6958  df-inf 6959  df-pnf 7945  df-mnf 7946  df-xr 7947  df-ltxr 7948  df-le 7949  df-sub 8081  df-neg 8082  df-reap 8483  df-ap 8490  df-div 8579  df-inn 8868  df-2 8926  df-3 8927  df-4 8928  df-n0 9125  df-z 9202  df-uz 9477  df-q 9568  df-rp 9600  df-fz 9955  df-fzo 10088  df-fl 10215  df-mod 10268  df-seqfrec 10391  df-exp 10465  df-cj 10795  df-re 10796  df-im 10797  df-rsqrt 10951  df-abs 10952  df-dvds 11739  df-gcd 11887  df-prm 12051  df-pc 12228

This theorem is referenced by:  pcgcd1  12270  pc2dvds  12272