Theorem phiprm 12797

Description: Value of the Euler ϕ function at a prime. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
phiprm	⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘𝑃) = (𝑃 − 1))

Proof of Theorem phiprm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1nn 9154	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℕ
2		phiprmpw 12796	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 1 ∈ ℕ) → (ϕ‘(𝑃↑1)) = ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)))
3	1, 2	mpan2 425	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘(𝑃↑1)) = ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)))
4		prmz 12685	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
5	4	zcnd 9603	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ)
6	5	exp1d 10931	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑1) = 𝑃)
7	6	fveq2d 5643	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘(𝑃↑1)) = (ϕ‘𝑃))
8		1m1e0 9212	. . . . . 6 ⊢ (1 − 1) = 0
9	8	oveq2i 6029	. . . . 5 ⊢ (𝑃↑(1 − 1)) = (𝑃↑0)
10	5	exp0d 10930	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) = 1)
11	9, 10	eqtrid 2276	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑(1 − 1)) = 1)
12	11	oveq1d 6033	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)) = (1 · (𝑃 − 1)))
13		ax-1cn 8125	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℂ
14		subcl 8378	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
15	5, 13, 14	sylancl 413	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
16	15	mulid2d 8198	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (1 · (𝑃 − 1)) = (𝑃 − 1))
17	12, 16	eqtrd 2264	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)) = (𝑃 − 1))
18	3, 7, 17	3eqtr3d 2272	1 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘𝑃) = (𝑃 − 1))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1397   ∈ wcel 2202  ‘cfv 5326  (class class class)co 6018  ℂcc 8030  0cc0 8032  1c1 8033   · cmul 8037   − cmin 8350  ℕcn 9143  ↑cexp 10801  ℙcprime 12681  ϕcphi 12783

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-mulrcl 8131  ax-addcom 8132  ax-mulcom 8133  ax-addass 8134  ax-mulass 8135  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-1rid 8139  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-precex 8142  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-apti 8147  ax-pre-ltadd 8148  ax-pre-mulgt0 8149  ax-pre-mulext 8150  ax-arch 8151  ax-caucvg 8152

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 838  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-irdg 6536  df-frec 6557  df-1o 6582  df-2o 6583  df-oadd 6586  df-er 6702  df-en 6910  df-dom 6911  df-fin 6912  df-sup 7183  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-reap 8755  df-ap 8762  df-div 8853  df-inn 9144  df-2 9202  df-3 9203  df-4 9204  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-q 9854  df-rp 9889  df-fz 10244  df-fzo 10378  df-fl 10531  df-mod 10586  df-seqfrec 10711  df-exp 10802  df-ihash 11039  df-cj 11404  df-re 11405  df-im 11406  df-rsqrt 11560  df-abs 11561  df-dvds 12351  df-gcd 12527  df-prm 12682  df-phi 12785

This theorem is referenced by:  fermltl  12808  prmdiv  12809  vfermltl  12826  pockthlem  12931  lgslem1  15732