Theorem pcqdiv 12873

Description: Division property of the prime power function. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
pcqdiv	⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) − (𝑃 pCnt 𝐵)))

Proof of Theorem pcqdiv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2l 1047	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ∈ ℚ)
2		qcn 9861	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ ℚ → 𝐴 ∈ ℂ)
3	1, 2	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ∈ ℂ)
4		simp3l 1049	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ∈ ℚ)
5		qcn 9861	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ ℚ → 𝐵 ∈ ℂ)
6	4, 5	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ∈ ℂ)
7		simp3r 1050	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 ≠ 0)
8		0z 9483	. . . . . . . . 9 ⊢ 0 ∈ ℤ
9		zq 9853	. . . . . . . . 9 ⊢ (0 ∈ ℤ → 0 ∈ ℚ)
10	8, 9	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ ℚ
11		qapne 9866	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ) → (𝐵 # 0 ↔ 𝐵 ≠ 0))
12	4, 10, 11	sylancl 413	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐵 # 0 ↔ 𝐵 ≠ 0))
13	7, 12	mpbird 167	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐵 # 0)
14	3, 6, 13	divcanap1d 8964	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ((𝐴 / 𝐵) · 𝐵) = 𝐴)
15	14	oveq2d 6029	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝐴 / 𝐵) · 𝐵)) = (𝑃 pCnt 𝐴))
16		simp1 1021	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝑃 ∈ ℙ)
17		qdivcl 9870	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ)
18	1, 4, 7, 17	syl3anc 1271	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ)
19		simp2r 1048	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 ≠ 0)
20		qapne 9866	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ) → (𝐴 # 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
21	1, 10, 20	sylancl 413	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 # 0 ↔ 𝐴 ≠ 0))
22	19, 21	mpbird 167	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → 𝐴 # 0)
23	3, 6, 22, 13	divap0d 8979	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 / 𝐵) # 0)
24		qapne 9866	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ ∧ 0 ∈ ℚ) → ((𝐴 / 𝐵) # 0 ↔ (𝐴 / 𝐵) ≠ 0))
25	18, 10, 24	sylancl 413	. . . . . 6 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ((𝐴 / 𝐵) # 0 ↔ (𝐴 / 𝐵) ≠ 0))
26	23, 25	mpbid 147	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝐴 / 𝐵) ≠ 0)
27		pcqmul 12869	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ ∧ (𝐴 / 𝐵) ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝐴 / 𝐵) · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) + (𝑃 pCnt 𝐵)))
28	16, 18, 26, 4, 7, 27	syl122anc 1280	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝐴 / 𝐵) · 𝐵)) = ((𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) + (𝑃 pCnt 𝐵)))
29	15, 28	eqtr3d 2264	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝐴) = ((𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) + (𝑃 pCnt 𝐵)))
30	29	oveq1d 6028	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → ((𝑃 pCnt 𝐴) − (𝑃 pCnt 𝐵)) = (((𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) + (𝑃 pCnt 𝐵)) − (𝑃 pCnt 𝐵)))
31		pcqcl 12872	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ((𝐴 / 𝐵) ∈ ℚ ∧ (𝐴 / 𝐵) ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) ∈ ℤ)
32	16, 18, 26, 31	syl12anc 1269	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) ∈ ℤ)
33	32	zcnd 9596	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) ∈ ℂ)
34		pcqcl 12872	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝐵) ∈ ℤ)
35	34	3adant2 1040	. . . 4 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝐵) ∈ ℤ)
36	35	zcnd 9596	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt 𝐵) ∈ ℂ)
37	33, 36	pncand 8484	. 2 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (((𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) + (𝑃 pCnt 𝐵)) − (𝑃 pCnt 𝐵)) = (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)))
38	30, 37	eqtr2d 2263	1 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝐴 ∈ ℚ ∧ 𝐴 ≠ 0) ∧ (𝐵 ∈ ℚ ∧ 𝐵 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝐴 / 𝐵)) = ((𝑃 pCnt 𝐴) − (𝑃 pCnt 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1002   = wceq 1395   ∈ wcel 2200   ≠ wne 2400   class class class wbr 4086  (class class class)co 6013  ℂcc 8023  0cc0 8025   + caddc 8028   · cmul 8030   − cmin 8343   # cap 8754   / cdiv 8845  ℤcz 9472  ℚcq 9846  ℙcprime 12672   pCnt cpc 12850

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4202  ax-sep 4205  ax-nul 4213  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-setind 4633  ax-iinf 4684  ax-cnex 8116  ax-resscn 8117  ax-1cn 8118  ax-1re 8119  ax-icn 8120  ax-addcl 8121  ax-addrcl 8122  ax-mulcl 8123  ax-mulrcl 8124  ax-addcom 8125  ax-mulcom 8126  ax-addass 8127  ax-mulass 8128  ax-distr 8129  ax-i2m1 8130  ax-0lt1 8131  ax-1rid 8132  ax-0id 8133  ax-rnegex 8134  ax-precex 8135  ax-cnre 8136  ax-pre-ltirr 8137  ax-pre-ltwlin 8138  ax-pre-lttrn 8139  ax-pre-apti 8140  ax-pre-ltadd 8141  ax-pre-mulgt0 8142  ax-pre-mulext 8143  ax-arch 8144  ax-caucvg 8145

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-dif 3200  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-nul 3493  df-if 3604  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-tr 4186  df-id 4388  df-po 4391  df-iso 4392  df-iord 4461  df-on 4463  df-ilim 4464  df-suc 4466  df-iom 4687  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-f1 5329  df-fo 5330  df-f1o 5331  df-fv 5332  df-isom 5333  df-riota 5966  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpo 6018  df-1st 6298  df-2nd 6299  df-recs 6466  df-frec 6552  df-1o 6577  df-2o 6578  df-er 6697  df-en 6905  df-sup 7177  df-inf 7178  df-pnf 8209  df-mnf 8210  df-xr 8211  df-ltxr 8212  df-le 8213  df-sub 8345  df-neg 8346  df-reap 8748  df-ap 8755  df-div 8846  df-inn 9137  df-2 9195  df-3 9196  df-4 9197  df-n0 9396  df-z 9473  df-uz 9749  df-q 9847  df-rp 9882  df-fz 10237  df-fzo 10371  df-fl 10523  df-mod 10578  df-seqfrec 10703  df-exp 10794  df-cj 11396  df-re 11397  df-im 11398  df-rsqrt 11552  df-abs 11553  df-dvds 12342  df-gcd 12518  df-prm 12673  df-pc 12851

This theorem is referenced by:  pcrec  12874