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

Theorem pceu 13104
Description: Uniqueness for the prime power function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
pcval.1 𝑆 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥}, ℝ, < )
pcval.2 𝑇 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦}, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
pceu ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ∃!𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑛,𝑦,𝑧,𝑁   𝑃,𝑛,𝑥,𝑦,𝑧   𝑧,𝑆   𝑧,𝑇
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥, 𝑦, 𝑛)   𝑇(𝑥, 𝑦, 𝑛)

Proof of Theorem pceu
Dummy variables 𝑠 𝑡 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simprl 535 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → 𝑁 ∈ ℚ)
2 elq 10039 . . . 4 (𝑁 ∈ ℚ ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦))
31, 2sylib 122 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦))
4 simpr 110 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑁 = (𝑥 / 𝑦))
5 simprr 537 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → 𝑁 ≠ 0)
65ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑁 ≠ 0)
71ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑁 ∈ ℚ)
8 0z 9667 . . . . . . . . . . . . . 14 0 ∈ ℤ
9 zq 10043 . . . . . . . . . . . . . 14 (0 ∈ ℤ → 0 ∈ ℚ)
108, 9mp1i 10 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 0 ∈ ℚ)
11 qapne 10056 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ) → (𝑁 # 0 ↔ 𝑁 ≠ 0))
127, 10, 11syl2anc 415 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑁 # 0 ↔ 𝑁 ≠ 0))
136, 12mpbird 167 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑁 # 0)
144, 13eqbrtrrd 4155 . . . . . . . . . 10 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑥 / 𝑦) # 0)
15 simpllr 540 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑥 ∈ ℤ)
1615zcnd 9781 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑥 ∈ ℂ)
17 nnz 9675 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℤ)
1817adantl 277 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ∈ ℤ)
1918adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑦 ∈ ℤ)
2019zcnd 9781 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑦 ∈ ℂ)
21 simplr 533 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑦 ∈ ℕ)
2221nnap0d 9360 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑦 # 0)
2316, 20, 22divap0bd 9141 . . . . . . . . . 10 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑥 # 0 ↔ (𝑥 / 𝑦) # 0))
2414, 23mpbird 167 . . . . . . . . 9 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑥 # 0)
25 0zd 9668 . . . . . . . . . 10 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 0 ∈ ℤ)
26 zapne 9731 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 0 ∈ ℤ) → (𝑥 # 0 ↔ 𝑥 ≠ 0))
2715, 25, 26syl2anc 415 . . . . . . . . 9 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → (𝑥 # 0 ↔ 𝑥 ≠ 0))
2824, 27mpbid 147 . . . . . . . 8 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) → 𝑥 ≠ 0)
2928ex 115 . . . . . . 7 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) → 𝑥 ≠ 0))
3029adantrd 279 . . . . . . . 8 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) → 𝑥 ≠ 0))
3130exlimdv 1872 . . . . . . 7 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) → 𝑥 ≠ 0))
32 prmuz2 12936 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ (ℤ≥‘2))
3332ad3antrrr 496 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ (ℤ≥‘2))
3433adantr 276 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑃 ∈ (ℤ≥‘2))
35 simpllr 540 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑥 ∈ ℤ)
36 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑥 ≠ 0)
37 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . . 15 {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥}
38 pcval.1 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑆 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥}, ℝ, < )
3937, 38pcprecl 13098 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → (𝑆 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃↑𝑆) ∥ 𝑥))
4039simpld 112 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑥 ≠ 0)) → 𝑆 ∈ ℕ0)
4134, 35, 36, 40syl12anc 1276 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑆 ∈ ℕ0)
4241nn0zd 9778 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑆 ∈ ℤ)
43 nnne0 9342 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ≠ 0)
4443adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑦 ≠ 0)
45 eqid 2238 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦}
46 pcval.2 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑇 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦}, ℝ, < )
4745, 46pcprecl 13098 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑃 ∈ (ℤ≥‘2) ∧ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ≠ 0)) → (𝑇 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃↑𝑇) ∥ 𝑦))
4833, 18, 44, 47syl12anc 1276 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑇 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃↑𝑇) ∥ 𝑦))
4948simpld 112 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → 𝑇 ∈ ℕ0)
5049adantr 276 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑇 ∈ ℕ0)
5150nn0zd 9778 . . . . . . . . . . 11 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → 𝑇 ∈ ℤ)
5242, 51zsubcld 9785 . . . . . . . . . 10 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑆 − 𝑇) ∈ ℤ)
53 biidd 172 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = (𝑆 − 𝑇) → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)))
5453ceqsexgv 2955 . . . . . . . . . 10 ((𝑆 − 𝑇) ∈ ℤ → (∃𝑧(𝑧 = (𝑆 − 𝑇) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) ↔ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)))
5552, 54syl 14 . . . . . . . . 9 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (∃𝑧(𝑧 = (𝑆 − 𝑇) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) ↔ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)))
56 exancom 1661 . . . . . . . . 9 (∃𝑧(𝑧 = (𝑆 − 𝑇) ∧ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦)) ↔ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
5755, 56bitr3di 195 . . . . . . . 8 (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ 𝑥 ≠ 0) → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))))
5857ex 115 . . . . . . 7 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑥 ≠ 0 → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))))
5929, 31, 58pm5.21ndd 717 . . . . . 6 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))))
6059rexbidva 2547 . . . . 5 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) ∧ 𝑥 ∈ ℤ) → (∃𝑦 ∈ ℕ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))))
6160rexbidva 2547 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))))
62 rexcom4 2845 . . . . . 6 (∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑧∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
6362rexbii 2557 . . . . 5 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑧∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
64 rexcom4 2845 . . . . 5 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑧∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
6563, 64bitri 184 . . . 4 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ ∃𝑧(𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
6661, 65bitrdi 196 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ 𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ ∃𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))))
673, 66mpbid 147 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ∃𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
68 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11 sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < )
69 eqid 2238 . . . . . . . . . . 11 sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ) = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )
70 simp11l 1139 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑃 ∈ ℙ)
71 simp11r 1140 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑁 ≠ 0)
72 simp12 1059 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ))
73 simp13l 1143 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑁 = (𝑥 / 𝑦))
74 simp2 1029 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ))
75 simp3l 1056 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑁 = (𝑠 / 𝑡))
7638, 46, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75pceulem 13103 . . . . . . . . . 10 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → (𝑆 − 𝑇) = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))
77 simp13r 1144 . . . . . . . . . 10 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))
78 simp3r 1057 . . . . . . . . . 10 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))
7976, 77, 783eqtr4d 2281 . . . . . . . . 9 ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) ∧ (𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑧 = 𝑤)
80793exp 1233 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) → ((𝑠 ∈ ℤ ∧ 𝑡 ∈ ℕ) → ((𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))) → 𝑧 = 𝑤)))
8180rexlimdvv 2675 . . . . . . 7 (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) ∧ (𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) ∧ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇))) → (∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))) → 𝑧 = 𝑤))
82813exp 1233 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ≠ 0) → ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) → (∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))) → 𝑧 = 𝑤))))
8382adantrl 482 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) → (∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))) → 𝑧 = 𝑤))))
8483rexlimdvv 2675 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) → (∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))) → 𝑧 = 𝑤)))
8584impd 254 . . 3 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ((∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ∧ ∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑧 = 𝑤))
8685alrimivv 1928 . 2 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ∀𝑧∀𝑤((∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ∧ ∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑧 = 𝑤))
87 eqeq1 2245 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑤 → (𝑧 = (𝑆 − 𝑇) ↔ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇)))
8887anbi2d 468 . . . . 5 (𝑧 = 𝑤 → ((𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇))))
89882rexbidv 2575 . . . 4 (𝑧 = 𝑤 → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇))))
90 oveq1 6095 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑠 → (𝑥 / 𝑦) = (𝑠 / 𝑦))
9190eqeq2d 2250 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑠 → (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ↔ 𝑁 = (𝑠 / 𝑦)))
92 breq2 4135 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑠 → ((𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥 ↔ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠))
9392rabbidv 2810 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑠 → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠})
9493supeq1d 7334 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑠 → sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑥}, ℝ, < ) = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ))
9538, 94eqtrid 2283 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑠 → 𝑆 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ))
9695oveq1d 6103 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑠 → (𝑆 − 𝑇) = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇))
9796eqeq2d 2250 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑠 → (𝑤 = (𝑆 − 𝑇) ↔ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇)))
9891, 97anbi12d 477 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑠 → ((𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ (𝑁 = (𝑠 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇))))
9998rexbidv 2551 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑠 → (∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇))))
100 oveq2 6096 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑡 → (𝑠 / 𝑦) = (𝑠 / 𝑡))
101100eqeq2d 2250 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑡 → (𝑁 = (𝑠 / 𝑦) ↔ 𝑁 = (𝑠 / 𝑡)))
102 breq2 4135 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = 𝑡 → ((𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦 ↔ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡))
103102rabbidv 2810 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑡 → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦} = {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡})
104103supeq1d 7334 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑡 → sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑦}, ℝ, < ) = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))
10546, 104eqtrid 2283 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑡 → 𝑇 = sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))
106105oveq2d 6104 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑡 → (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇) = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))
107106eqeq2d 2250 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑡 → (𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇) ↔ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))))
108101, 107anbi12d 477 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑡 → ((𝑁 = (𝑠 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇)) ↔ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))))
109108cbvrexvw 2791 . . . . . 6 (∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − 𝑇)) ↔ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))))
11099, 109bitrdi 196 . . . . 5 (𝑥 = 𝑠 → (∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))))
111110cbvrexvw 2791 . . . 4 (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑤 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < ))))
11289, 111bitrdi 196 . . 3 (𝑧 = 𝑤 → (∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ ∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))))
113112eu4 2149 . 2 (∃!𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ↔ (∃𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ∧ ∀𝑧∀𝑤((∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)) ∧ ∃𝑠 ∈ ℤ ∃𝑡 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑠 / 𝑡) ∧ 𝑤 = (sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑠}, ℝ, < ) − sup({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑃↑𝑛) ∥ 𝑡}, ℝ, < )))) → 𝑧 = 𝑤)))
11467, 86, 113sylanbrc 421 1 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑁 ∈ ℚ ∧ 𝑁 ≠ 0)) → ∃!𝑧∃𝑥 ∈ ℤ ∃𝑦 ∈ ℕ (𝑁 = (𝑥 / 𝑦) ∧ 𝑧 = (𝑆 − 𝑇)))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009  ∀wal 1400   = wceq 1402  ∃wex 1545  ∃!weu 2086   ∈ wcel 2209   ≠ wne 2420  ∃wrex 2529  {crab 2532   class class class wbr 4131  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088  supcsup 7329  ℝcr 8185  0cc0 8186   < clt 8367   − cmin 8505   # cap 8918   / cdiv 9011  ℕcn 9314  2c2 9365  ℕ0cn0 9575  ℤcz 9656  ℤ≥cuz 9938  ℚcq 10036  ↑cexp 10997   ∥ cdvds 12580  ℙcprime 12911
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 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304  ax-arch 8305  ax-caucvg 8306
This proof depends on definitions:  df-bi 117  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-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-isom 5389  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-frec 6666  df-1o 6691  df-2o 6692  df-er 6811  df-en 7028  df-sup 7331  df-inf 7332  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-div 9012  df-inn 9315  df-2 9373  df-3 9374  df-4 9375  df-n0 9576  df-z 9657  df-uz 9939  df-q 10037  df-rp 10073  df-fz 10430  df-fzo 10568  df-fl 10723  df-mod 10782  df-seqfrec 10907  df-exp 10998  df-cj 11630  df-re 11631  df-im 11632  df-rsqrt 11787  df-abs 11788  df-dvds 12581  df-gcd 12757  df-prm 12912
This theorem is used by:  pcval  13105  pczpre  13106  pcdiv  13111
  Copyright terms: Public domain W3C validator