Theorem pcprod 12346

Description: The product of the primes taken to their respective powers reconstructs the original number. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
pcprod.1	⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))

Assertion

Ref	Expression
pcprod	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁)

Distinct variable group:   𝑛,𝑁

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑛)

Proof of Theorem pcprod

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pcprod.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))
2		pccl 12301	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
3	2	ancoms 268	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
4	3	ralrimiva 2550	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
5	4	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
6		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
7		simpl 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑝 ∈ ℙ)
8		oveq1 5884	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → (𝑛 pCnt 𝑁) = (𝑝 pCnt 𝑁))
9	1, 5, 6, 7, 8	pcmpt 12343	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0))
10		iftrue 3541	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
11	10	adantl 277	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
12		iffalse 3544	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
13	12	adantl 277	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
14		prmz 12113	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
15		dvdsle 11852	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
16	14, 15	sylan 283	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
17	16	con3dimp 635	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ¬ 𝑝 ∥ 𝑁)
18		pceq0 12323	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
19	18	adantr 276	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
20	17, 19	mpbird 167	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → (𝑝 pCnt 𝑁) = 0)
21	13, 20	eqtr4d 2213	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
22	14	adantr 276	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑝 ∈ ℤ)
23	6	nnzd 9376	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℤ)
24		zdcle 9331	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID 𝑝 ≤ 𝑁)
25	22, 23, 24	syl2anc 411	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → DECID 𝑝 ≤ 𝑁)
26		exmiddc 836	. . . . . . 7 ⊢ (DECID 𝑝 ≤ 𝑁 → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁))
27	25, 26	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁))
28	11, 21, 27	mpjaodan 798	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
29	9, 28	eqtrd 2210	. . . 4 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
30	29	ancoms 268	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
31	30	ralrimiva 2550	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
32	1, 4	pcmptcl 12342	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
33	32	simprd 114	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
34		ffvelcdm 5651	. . . . 5 ⊢ ((seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
35	33, 34	mpancom 422	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
36	35	nnnn0d 9231	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ0)
37		nnnn0 9185	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
38		pc11 12332	. . 3 ⊢ (((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
39	36, 37, 38	syl2anc 411	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
40	31, 39	mpbird 167	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 708  DECID wdc 834   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  ∀wral 2455  ifcif 3536   class class class wbr 4005   ↦ cmpt 4066  ⟶wf 5214  ‘cfv 5218  (class class class)co 5877  0cc0 7813  1c1 7814   · cmul 7818   ≤ cle 7995  ℕcn 8921  ℕ₀cn0 9178  ℤcz 9255  seqcseq 10447  ↑cexp 10521   ∥ cdvds 11796  ℙcprime 12109   pCnt cpc 12286

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-mulrcl 7912  ax-addcom 7913  ax-mulcom 7914  ax-addass 7915  ax-mulass 7916  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-1rid 7920  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-precex 7923  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929  ax-pre-mulgt0 7930  ax-pre-mulext 7931  ax-arch 7932  ax-caucvg 7933

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 831  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-if 3537  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-po 4298  df-iso 4299  df-iord 4368  df-on 4370  df-ilim 4371  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-isom 5227  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-frec 6394  df-1o 6419  df-2o 6420  df-er 6537  df-en 6743  df-fin 6745  df-sup 6985  df-inf 6986  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-reap 8534  df-ap 8541  df-div 8632  df-inn 8922  df-2 8980  df-3 8981  df-4 8982  df-n0 9179  df-xnn0 9242  df-z 9256  df-uz 9531  df-q 9622  df-rp 9656  df-fz 10011  df-fzo 10145  df-fl 10272  df-mod 10325  df-seqfrec 10448  df-exp 10522  df-cj 10853  df-re 10854  df-im 10855  df-rsqrt 11009  df-abs 11010  df-dvds 11797  df-gcd 11946  df-prm 12110  df-pc 12287

This theorem is referenced by: (None)