Theorem pcprmpw2 12275

Description: Self-referential expression for a prime power. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jan-2015.)

Assertion

Ref	Expression
pcprmpw2	⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛) ↔ 𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑛   𝑃,𝑛

Proof of Theorem pcprmpw2

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 525	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝐴 ∈ ℕ)
2	1	nnnn0d 9177	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝐴 ∈ ℕ0)
3		prmnn 12053	. . . . . . 7 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
4	3	ad2antrr 485	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝑃 ∈ ℕ)
5		pccl 12242	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0)
6	5	adantr 274	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0)
7	4, 6	nnexpcld 10620	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ)
8	7	nnnn0d 9177	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ0)
9	6	nn0red 9178	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℝ)
10	9	leidd 8422	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt 𝐴))
11		simpll 524	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝑃 ∈ ℙ)
12	6	nn0zd 9321	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℤ)
13		pcid 12266	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))) = (𝑃 pCnt 𝐴))
14	11, 12, 13	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))) = (𝑃 pCnt 𝐴))
15	10, 14	breqtrrd 4015	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
16	15	ad2antrr 485	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑃 pCnt 𝐴) ≤ (𝑃 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
17		simpr 109	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 = 𝑃) → 𝑝 = 𝑃)
18	17	oveq1d 5866	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑝 pCnt 𝐴) = (𝑃 pCnt 𝐴))
19	17	oveq1d 5866	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))) = (𝑃 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
20	16, 18, 19	3brtr4d 4019	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 = 𝑃) → (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
21		simplrr 531	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))
22		prmz 12054	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
23	22	adantl 275	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
24	1	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝐴 ∈ ℕ)
25	24	nnzd 9322	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝐴 ∈ ℤ)
26		simprl 526	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
27	4, 26	nnexpcld 10620	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃↑𝑛) ∈ ℕ)
28	27	adantr 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑃↑𝑛) ∈ ℕ)
29	28	nnzd 9322	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑃↑𝑛) ∈ ℤ)
30		dvdstr 11779	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝑃↑𝑛) ∈ ℤ) → ((𝑝 ∥ 𝐴 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛)) → 𝑝 ∥ (𝑃↑𝑛)))
31	23, 25, 29, 30	syl3anc 1233	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∥ 𝐴 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛)) → 𝑝 ∥ (𝑃↑𝑛)))
32	21, 31	mpan2d 426	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ 𝐴 → 𝑝 ∥ (𝑃↑𝑛)))
33		simpr 109	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
34	11	adantr 274	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑃 ∈ ℙ)
35		simplrl 530	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ ℕ0)
36		prmdvdsexpr 12093	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑝 ∥ (𝑃↑𝑛) → 𝑝 = 𝑃))
37	33, 34, 35, 36	syl3anc 1233	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (𝑃↑𝑛) → 𝑝 = 𝑃))
38	32, 37	syld 45	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ 𝐴 → 𝑝 = 𝑃))
39	38	necon3ad 2382	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≠ 𝑃 → ¬ 𝑝 ∥ 𝐴))
40	39	imp 123	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → ¬ 𝑝 ∥ 𝐴)
41		simplr 525	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → 𝑝 ∈ ℙ)
42	1	ad2antrr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → 𝐴 ∈ ℕ)
43		pceq0 12264	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝐴) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝐴))
44	41, 42, 43	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → ((𝑝 pCnt 𝐴) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝐴))
45	40, 44	mpbird 166	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → (𝑝 pCnt 𝐴) = 0)
46	7	ad2antrr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ)
47	41, 46	pccld 12243	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))) ∈ ℕ0)
48	47	nn0ge0d 9180	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → 0 ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
49	45, 48	eqbrtrd 4009	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≠ 𝑃) → (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
50		prmz 12054	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
51	50	adantr 274	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℤ)
52	51	ad2antrr 485	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑃 ∈ ℤ)
53		zdceq 9276	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ) → DECID 𝑝 = 𝑃)
54	23, 52, 53	syl2anc 409	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → DECID 𝑝 = 𝑃)
55		dcne 2351	. . . . . . . 8 ⊢ (DECID 𝑝 = 𝑃 ↔ (𝑝 = 𝑃 ∨ 𝑝 ≠ 𝑃))
56	54, 55	sylib 121	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 = 𝑃 ∨ 𝑝 ≠ 𝑃))
57	20, 49, 56	mpjaodan 793	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
58	57	ralrimiva 2543	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
59	1	nnzd 9322	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝐴 ∈ ℤ)
60	7	nnzd 9322	. . . . . 6 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℤ)
61		pc2dvds 12272	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℤ) → (𝐴 ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))))
62	59, 60, 61	syl2anc 409	. . . . 5 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝐴 ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝐴) ≤ (𝑝 pCnt (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))))
63	58, 62	mpbird 166	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝐴 ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
64		pcdvds 12257	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐴)
65	64	adantr 274	. . . 4 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐴)
66		dvdseq 11797	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ℕ0 ∧ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ0) ∧ (𝐴 ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∧ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ 𝐴)) → 𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
67	2, 8, 63, 65, 66	syl22anc 1234	. . 3 ⊢ (((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) ∧ (𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛))) → 𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
68	67	rexlimdvaa 2588	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛) → 𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
69	3	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → 𝑃 ∈ ℕ)
70	69, 5	nnexpcld 10620	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℕ)
71	70	nnzd 9322	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℤ)
72		iddvds 11755	. . . . 5 ⊢ ((𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∈ ℤ → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
73	71, 72	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
74		oveq2 5859	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = (𝑃 pCnt 𝐴) → (𝑃↑𝑛) = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)))
75	74	breq2d 3999	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = (𝑃 pCnt 𝐴) → ((𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑𝑛) ↔ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))
76	75	rspcev 2834	. . . 4 ⊢ (((𝑃 pCnt 𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑𝑛))
77	5, 73, 76	syl2anc 409	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑𝑛))
78		breq1 3990	. . . 4 ⊢ (𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) → (𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛) ↔ (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑𝑛)))
79	78	rexbidv 2471	. . 3 ⊢ (𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) → (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) ∥ (𝑃↑𝑛)))
80	77, 79	syl5ibrcom 156	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴)) → ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛)))
81	68, 80	impbid 128	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (∃𝑛 ∈ ℕ0 𝐴 ∥ (𝑃↑𝑛) ↔ 𝐴 = (𝑃↑(𝑃 pCnt 𝐴))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 703  DECID wdc 829   = wceq 1348   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2340  ∀wral 2448  ∃wrex 2449   class class class wbr 3987  (class class class)co 5851  0cc0 7763   ≤ cle 7944  ℕcn 8867  ℕ₀cn0 9124  ℤcz 9201  ↑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-xnn0 9188  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:  pcprmpw  12276  dvdsprmpweq  12277