bposlem3 - Metamath Proof Explorer

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Theorem bposlem3 25231

Description: Lemma for bpos 25238. Since the binomial coefficient does not have any primes in the range (2𝑁 / 3, 𝑁] or (2𝑁, +∞) by bposlem2 25230 and prmfac1 15637, respectively, and it does not have any in the range (𝑁, 2𝑁] by hypothesis, the product of the primes up through 2𝑁 / 3 must be sufficient to compose the whole binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
bpos.1	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5))
bpos.2	⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
bpos.3	⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
bpos.4	⊢ 𝐾 = (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))

**Assertion**
Ref	Expression
bposlem3	⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁))

Distinct variable groups: 𝐹,𝑝 𝑛,𝑝,𝐾 𝑛,𝑁,𝑝 𝜑,𝑛,𝑝 Allowed substitution hint: 𝐹(𝑛)

**Proof of Theorem bposlem3**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		bpos.3	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
2		simpr 471	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ ℙ)
3		5nn 11394	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 5 ∈ ℕ
4		bpos.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5))
5		eluznn 11965	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((5 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5)) → 𝑁 ∈ ℕ)
6	3, 4, 5	sylancr 575	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
7	6	nnnn0d 11557	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ₀)
8		fzctr 12658	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → 𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)))
9		bccl2 13313	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
10	7, 8, 9	3syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
11	10	adantr 466	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
12	2, 11	pccld 15761	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
13	12	ralrimiva 3115	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
14	13	adantr 466	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
15		bpos.4	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐾 = (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))
16		2nn 11391	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℕ
17		nnmulcl 11248	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
18	16, 6, 17	sylancr 575	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
19	18	nnred 11240	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
20		3nn 11392	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 ∈ ℕ
21		nndivre 11261	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
22	19, 20, 21	sylancl 574	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
23	22	flcld 12806	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) ∈ ℤ)
24	15, 23	syl5eqel 2854	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
25		3re 11299	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ∈ ℝ
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
27		5re 11304	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 5 ∈ ℝ
28	27	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 5 ∈ ℝ)
29	6	nnred 11240	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
30		3lt5 11407	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 < 5
31	25, 27, 30	ltleii 10365	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ≤ 5
32	31	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 3 ≤ 5)
33		eluzle 11905	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5) → 5 ≤ 𝑁)
34	4, 33	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 5 ≤ 𝑁)
35	26, 28, 29, 32, 34	letrd 10399	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
36		2re 11295	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 2 ∈ ℝ
37		2pos 11317	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 0 < 2
38	36, 37	pm3.2i 456	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
39		lemul2 11081	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((3 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
40	25, 38, 39	mp3an13 1563	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
41	29, 40	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
42	35, 41	mpbid 222	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁))
43		3pos 11319	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 < 3
44	25, 43	pm3.2i 456	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)
45		lemuldiv 11108	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)) → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
46	36, 44, 45	mp3an13 1563	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
47	19, 46	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
48	42, 47	mpbid 222	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3))
49		2z 11615	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
50		flge 12813	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ) → (2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3) ↔ 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))))
51	22, 49, 50	sylancl 574	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3) ↔ 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))))
52	48, 51	mpbid 222	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)))
53	52, 15	syl6breqr 4829	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ 𝐾)
54	49	eluz1i 11900	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2) ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 𝐾))
55	24, 53, 54	sylanbrc 572	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2))
56		eluz2nn 11932	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2) → 𝐾 ∈ ℕ)
57	55, 56	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
58	57	adantr 466	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝐾 ∈ ℕ)
59		simpr 471	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
60		oveq1 6802	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
61	1, 14, 58, 59, 60	pcmpt 15802	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0))
62		iftrue 4232	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ≤ 𝐾 → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
63	62	adantl 467	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
64		iffalse 4235	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝐾 → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = 0)
65	64	adantl 467	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = 0)
66	24	zred 11688	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
67		prmz 15595	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
68	67	zred 11688	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
69		ltnle 10322	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑝 ∈ ℝ) → (𝐾 < 𝑝 ↔ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾))
70	66, 68, 69	syl2an 583	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐾 < 𝑝 ↔ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾))
71	70	biimpar 463	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → 𝐾 < 𝑝)
72	6	ad2antrr 705	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ)
73		simplr 752	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℙ)
74	36	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 ∈ ℝ)
75	66	ad2antrr 705	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝐾 ∈ ℝ)
76	67	ad2antlr 706	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℤ)
77	76	zred 11688	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℝ)
78	53	ad2antrr 705	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 ≤ 𝐾)
79		simprl 754	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝐾 < 𝑝)
80	74, 75, 77, 78, 79	lelttrd 10400	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 < 𝑝)
81	15, 79	syl5eqbrr 4823	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝)
82	22	ad2antrr 705	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
83		fllt 12814	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ ∧ 𝑝 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝 ↔ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝))
84	82, 76, 83	syl2anc 573	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝 ↔ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝))
85	81, 84	mpbird 247	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝)
86		simprr 756	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ≤ 𝑁)
87	72, 73, 80, 85, 86	bposlem2 25230	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
88	87	expr 444	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 ≤ 𝑁 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
89		rspe 3151	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
90	89	adantll 693	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
91		bpos.2	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
92	91	ad2antrr 705	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
93	90, 92	pm2.21dd 186	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
94	93	expr 444	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
95	10	nnzd 11687	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ)
96		faccl 13273	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
97	7, 96	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
98	97, 97	nnmulcld 11273	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
99	98	nnzd 11687	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℤ)
100		dvdsmul1 15211	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
101	95, 99, 100	syl2anc 573	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
102		bcctr 25220	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → ((2 · 𝑁)C𝑁) = ((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
103	7, 102	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) = ((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
104	103	oveq1d 6810	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
105	18	nnnn0d 11557	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ₀)
106		faccl 13273	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
107	105, 106	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
108	107	nncnd 11241	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℂ)
109	98	nncnd 11241	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℂ)
110	98	nnne0d 11270	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ≠ 0)
111	108, 109, 110	divcan1d 11007	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (!‘(2 · 𝑁)))
112	104, 111	eqtrd 2805	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (!‘(2 · 𝑁)))
113	101, 112	breqtrd 4813	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁)))
114	113	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁)))
115	67	adantl 467	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
116	95	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ)
117	107	nnzd 11687	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ)
118	117	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ)
119		dvdstr 15226	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ) → ((𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
120	115, 116, 118, 119	syl3anc 1476	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
121	114, 120	mpan2d 674	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
122		prmfac1 15637	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))
123	122	3expia 1114	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁)) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
124	105, 123	sylan 569	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁)) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
125	121, 124	syld 47	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
126	125	con3d 149	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
127		id 22	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℙ)
128		pceq0 15781	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
129	127, 10, 128	syl2anr 584	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
130	126, 129	sylibrd 249	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
131	130	adantr 466	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
132	94, 131	pm2.61d 171	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
133	132	ex 397	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑁 < 𝑝 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
134	133	adantr 466	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑁 < 𝑝 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
135		lelttric 10349	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
136	68, 29, 135	syl2anr 584	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
137	136	adantr 466	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
138	88, 134, 137	mpjaod 849	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
139	71, 138	syldan 579	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
140	65, 139	eqtr4d 2808	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
141	63, 140	pm2.61dan 814	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
142	61, 141	eqtrd 2805	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
143	142	ralrimiva 3115	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
144	1, 13	pcmptcl 15801	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
145	144	simprd 483	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
146	145, 57	ffvelrnd 6505	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ)
147	146	nnnn0d 11557	. . 3 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ₀)
148	10	nnnn0d 11557	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ₀)
149		pc11 15790	. . 3 ⊢ (((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ₀ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ₀) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
150	147, 148, 149	syl2anc 573	. 2 ⊢ (𝜑 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
151	143, 150	mpbird 247	1 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 196 ∧ wa 382 ∨ wo 836 = wceq 1631 ∈ wcel 2145 ∀wral 3061 ∃wrex 3062 ifcif 4226 class class class wbr 4787 ↦ cmpt 4864 ⟶wf 6026 ‘cfv 6030 (class class class)co 6795 ℝcr 10140 0cc0 10141 1c1 10142 · cmul 10146 < clt 10279 ≤ cle 10280 / cdiv 10889 ℕcn 11225 2c2 11275 3c3 11276 5c5 11278 ℕ₀cn0 11498 ℤcz 11583 ℤ_≥cuz 11892 ...cfz 12532 ⌊cfl 12798 seqcseq 13007 ↑cexp 13066 !cfa 13263 Ccbc 13292 ∥ cdvds 15188 ℙcprime 15591 pCnt cpc 15747

This theorem was proved from axioms: ax-mp 5 ax-1 6 ax-2 7 ax-3 8 ax-gen 1870 ax-4 1885 ax-5 1991 ax-6 2057 ax-7 2093 ax-8 2147 ax-9 2154 ax-10 2174 ax-11 2190 ax-12 2203 ax-13 2408 ax-ext 2751 ax-rep 4905 ax-sep 4916 ax-nul 4924 ax-pow 4975 ax-pr 5035 ax-un 7099 ax-inf2 8705 ax-cnex 10197 ax-resscn 10198 ax-1cn 10199 ax-icn 10200 ax-addcl 10201 ax-addrcl 10202 ax-mulcl 10203 ax-mulrcl 10204 ax-mulcom 10205 ax-addass 10206 ax-mulass 10207 ax-distr 10208 ax-i2m1 10209 ax-1ne0 10210 ax-1rid 10211 ax-rnegex 10212 ax-rrecex 10213 ax-cnre 10214 ax-pre-lttri 10215 ax-pre-lttrn 10216 ax-pre-ltadd 10217 ax-pre-mulgt0 10218 ax-pre-sup 10219

This theorem depends on definitions: df-bi 197 df-an 383 df-or 837 df-3or 1072 df-3an 1073 df-tru 1634 df-fal 1637 df-ex 1853 df-nf 1858 df-sb 2050 df-eu 2622 df-mo 2623 df-clab 2758 df-cleq 2764 df-clel 2767 df-nfc 2902 df-ne 2944 df-nel 3047 df-ral 3066 df-rex 3067 df-reu 3068 df-rmo 3069 df-rab 3070 df-v 3353 df-sbc 3588 df-csb 3683 df-dif 3726 df-un 3728 df-in 3730 df-ss 3737 df-pss 3739 df-nul 4064 df-if 4227 df-pw 4300 df-sn 4318 df-pr 4320 df-tp 4322 df-op 4324 df-uni 4576 df-int 4613 df-iun 4657 df-br 4788 df-opab 4848 df-mpt 4865 df-tr 4888 df-id 5158 df-eprel 5163 df-po 5171 df-so 5172 df-fr 5209 df-se 5210 df-we 5211 df-xp 5256 df-rel 5257 df-cnv 5258 df-co 5259 df-dm 5260 df-rn 5261 df-res 5262 df-ima 5263 df-pred 5822 df-ord 5868 df-on 5869 df-lim 5870 df-suc 5871 df-iota 5993 df-fun 6032 df-fn 6033 df-f 6034 df-f1 6035 df-fo 6036 df-f1o 6037 df-fv 6038 df-isom 6039 df-riota 6756 df-ov 6798 df-oprab 6799 df-mpt2 6800 df-om 7216 df-1st 7318 df-2nd 7319 df-wrecs 7562 df-recs 7624 df-rdg 7662 df-1o 7716 df-2o 7717 df-oadd 7720 df-er 7899 df-en 8113 df-dom 8114 df-sdom 8115 df-fin 8116 df-sup 8507 df-inf 8508 df-oi 8574 df-card 8968 df-pnf 10281 df-mnf 10282 df-xr 10283 df-ltxr 10284 df-le 10285 df-sub 10473 df-neg 10474 df-div 10890 df-nn 11226 df-2 11284 df-3 11285 df-4 11286 df-5 11287 df-n0 11499 df-z 11584 df-uz 11893 df-q 11996 df-rp 12035 df-fz 12533 df-fzo 12673 df-fl 12800 df-mod 12876 df-seq 13008 df-exp 13067 df-fac 13264 df-bc 13293 df-hash 13321 df-cj 14046 df-re 14047 df-im 14048 df-sqrt 14182 df-abs 14183 df-clim 14426 df-sum 14624 df-dvds 15189 df-gcd 15424 df-prm 15592 df-pc 15748

This theorem is referenced by: bposlem6 25234

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