![]() |
Metamath
Proof Explorer Theorem List (p. 167 of 479) | < Previous Next > |
Bad symbols? Try the
GIF version. |
||
Mirrors > Metamath Home Page > MPE Home Page > Theorem List Contents > Recent Proofs This page: Page List |
Color key: | ![]() (1-30158) |
![]() (30159-31681) |
![]() (31682-47805) |
Type | Label | Description |
---|---|---|
Statement | ||
Theorem | cncongr2 16601 | The other direction of the bicondition in cncongr 16602. (Contributed by AV, 11-Jul-2021.) |
โข (((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ถ โ โค) โง (๐ โ โ โง ๐ = (๐ / (๐ถ gcd ๐)))) โ ((๐ด mod ๐) = (๐ต mod ๐) โ ((๐ด ยท ๐ถ) mod ๐) = ((๐ต ยท ๐ถ) mod ๐))) | ||
Theorem | cncongr 16602 | Cancellability of Congruences (see ProofWiki "Cancellability of Congruences, https://proofwiki.org/wiki/Cancellability_of_Congruences, 10-Jul-2021): Two products with a common factor are congruent modulo a positive integer iff the other factors are congruent modulo the integer divided by the greates common divisor of the integer and the common factor. See also Theorem 5.4 "Cancellation law" in [ApostolNT] p. 109. (Contributed by AV, 13-Jul-2021.) |
โข (((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ถ โ โค) โง (๐ โ โ โง ๐ = (๐ / (๐ถ gcd ๐)))) โ (((๐ด ยท ๐ถ) mod ๐) = ((๐ต ยท ๐ถ) mod ๐) โ (๐ด mod ๐) = (๐ต mod ๐))) | ||
Theorem | cncongrcoprm 16603 | Corollary 1 of Cancellability of Congruences: Two products with a common factor are congruent modulo an integer being coprime to the common factor iff the other factors are congruent modulo the integer. (Contributed by AV, 13-Jul-2021.) |
โข (((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ถ โ โค) โง (๐ โ โ โง (๐ถ gcd ๐) = 1)) โ (((๐ด ยท ๐ถ) mod ๐) = ((๐ต ยท ๐ถ) mod ๐) โ (๐ด mod ๐) = (๐ต mod ๐))) | ||
Remark: to represent odd prime numbers, i.e., all prime numbers except 2, the idiom ๐ โ (โ โ {2}) is used. It is a little bit shorter than (๐ โ โ โง ๐ โ 2). Both representations can be converted into each other by eldifsn 4789. | ||
Syntax | cprime 16604 | Extend the definition of a class to include the set of prime numbers. |
class โ | ||
Definition | df-prm 16605* | Define the set of prime numbers. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข โ = {๐ โ โ โฃ {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐} โ 2o} | ||
Theorem | isprm 16606* | The predicate "is a prime number". A prime number is a positive integer with exactly two positive divisors. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ โ โง {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐} โ 2o)) | ||
Theorem | prmnn 16607 | A prime number is a positive integer. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข (๐ โ โ โ ๐ โ โ) | ||
Theorem | prmz 16608 | A prime number is an integer. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) (Proof shortened by Jonathan Yan, 16-Jul-2017.) |
โข (๐ โ โ โ ๐ โ โค) | ||
Theorem | prmssnn 16609 | The prime numbers are a subset of the positive integers. (Contributed by AV, 22-Jul-2020.) |
โข โ โ โ | ||
Theorem | prmex 16610 | The set of prime numbers exists. (Contributed by AV, 22-Jul-2020.) |
โข โ โ V | ||
Theorem | 0nprm 16611 | 0 is not a prime number. Already Definition df-prm 16605 excludes 0 from being prime (โ = {๐ โ โ โฃ ...), but even if ๐ โ โ0 was allowed, the condition {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐} โ 2o would not hold for ๐ = 0, because {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ 0} = โ, see dvds0 16211, and ยฌ โ โ 2o (there are more than 2 positive integers). (Contributed by AV, 29-May-2023.) |
โข ยฌ 0 โ โ | ||
Theorem | 1nprm 16612 | 1 is not a prime number. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) (Proof shortened by Fan Zheng, 3-Jul-2016.) |
โข ยฌ 1 โ โ | ||
Theorem | 1idssfct 16613* | The positive divisors of a positive integer include 1 and itself. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข (๐ โ โ โ {1, ๐} โ {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐}) | ||
Theorem | isprm2lem 16614* | Lemma for isprm2 16615. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ 1) โ ({๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐} โ 2o โ {๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ๐} = {1, ๐})) | ||
Theorem | isprm2 16615* | The predicate "is a prime number". A prime number is an integer greater than or equal to 2 whose only positive divisors are 1 and itself. Definition in [ApostolNT] p. 16. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ง โ โ (๐ง โฅ ๐ โ (๐ง = 1 โจ ๐ง = ๐)))) | ||
Theorem | isprm3 16616* | The predicate "is a prime number". A prime number is an integer greater than or equal to 2 with no divisors strictly between 1 and itself. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ง โ (2...(๐ โ 1)) ยฌ ๐ง โฅ ๐)) | ||
Theorem | isprm4 16617* | The predicate "is a prime number". A prime number is an integer greater than or equal to 2 whose only divisor greater than or equal to 2 is itself. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ง โ (โคโฅโ2)(๐ง โฅ ๐ โ ๐ง = ๐))) | ||
Theorem | prmind2 16618* | A variation on prmind 16619 assuming complete induction for primes. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข (๐ฅ = 1 โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ฆ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ง โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = (๐ฆ ยท ๐ง) โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ด โ (๐ โ ๐)) & โข ๐ & โข ((๐ฅ โ โ โง โ๐ฆ โ (1...(๐ฅ โ 1))๐) โ ๐) & โข ((๐ฆ โ (โคโฅโ2) โง ๐ง โ (โคโฅโ2)) โ ((๐ โง ๐) โ ๐)) โ โข (๐ด โ โ โ ๐) | ||
Theorem | prmind 16619* | Perform induction over the multiplicative structure of โ. If a property ๐(๐ฅ) holds for the primes and 1 and is preserved under multiplication, then it holds for every positive integer. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข (๐ฅ = 1 โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ฆ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ง โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = (๐ฆ ยท ๐ง) โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ฅ = ๐ด โ (๐ โ ๐)) & โข ๐ & โข (๐ฅ โ โ โ ๐) & โข ((๐ฆ โ (โคโฅโ2) โง ๐ง โ (โคโฅโ2)) โ ((๐ โง ๐) โ ๐)) โ โข (๐ด โ โ โ ๐) | ||
Theorem | dvdsprime 16620 | If ๐ divides a prime, then ๐ is either the prime or one. (Contributed by Scott Fenton, 8-Apr-2014.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โ) โ (๐ โฅ ๐ โ (๐ = ๐ โจ ๐ = 1))) | ||
Theorem | nprm 16621 | A product of two integers greater than one is composite. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข ((๐ด โ (โคโฅโ2) โง ๐ต โ (โคโฅโ2)) โ ยฌ (๐ด ยท ๐ต) โ โ) | ||
Theorem | nprmi 16622 | An inference for compositeness. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข ๐ด โ โ & โข ๐ต โ โ & โข 1 < ๐ด & โข 1 < ๐ต & โข (๐ด ยท ๐ต) = ๐ โ โข ยฌ ๐ โ โ | ||
Theorem | dvdsnprmd 16623 | If a number is divisible by an integer greater than 1 and less than the number, the number is not prime. (Contributed by AV, 24-Jul-2021.) |
โข (๐ โ 1 < ๐ด) & โข (๐ โ ๐ด < ๐) & โข (๐ โ ๐ด โฅ ๐) โ โข (๐ โ ยฌ ๐ โ โ) | ||
Theorem | prm2orodd 16624 | A prime number is either 2 or odd. (Contributed by AV, 19-Jun-2021.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ = 2 โจ ยฌ 2 โฅ ๐)) | ||
Theorem | 2prm 16625 | 2 is a prime number. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) (Proof shortened by Fan Zheng, 16-Jun-2016.) |
โข 2 โ โ | ||
Theorem | 2mulprm 16626 | A multiple of two is prime iff the multiplier is one. (Contributed by AV, 8-Jun-2023.) |
โข (๐ด โ โค โ ((2 ยท ๐ด) โ โ โ ๐ด = 1)) | ||
Theorem | 3prm 16627 | 3 is a prime number. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข 3 โ โ | ||
Theorem | 4nprm 16628 | 4 is not a prime number. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 18-Feb-2014.) |
โข ยฌ 4 โ โ | ||
Theorem | prmuz2 16629 | A prime number is an integer greater than or equal to 2. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.) |
โข (๐ โ โ โ ๐ โ (โคโฅโ2)) | ||
Theorem | prmgt1 16630 | A prime number is an integer greater than 1. (Contributed by Alexander van der Vekens, 17-May-2018.) |
โข (๐ โ โ โ 1 < ๐) | ||
Theorem | prmm2nn0 16631 | Subtracting 2 from a prime number results in a nonnegative integer. (Contributed by Alexander van der Vekens, 30-Aug-2018.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ 2) โ โ0) | ||
Theorem | oddprmgt2 16632 | An odd prime is greater than 2. (Contributed by AV, 20-Aug-2021.) |
โข (๐ โ (โ โ {2}) โ 2 < ๐) | ||
Theorem | oddprmge3 16633 | An odd prime is greater than or equal to 3. (Contributed by Alexander van der Vekens, 7-Oct-2018.) (Revised by AV, 20-Aug-2021.) |
โข (๐ โ (โ โ {2}) โ ๐ โ (โคโฅโ3)) | ||
Theorem | ge2nprmge4 16634 | A composite integer greater than or equal to 2 is greater than or equal to 4. (Contributed by AV, 5-Jun-2023.) |
โข ((๐ โ (โคโฅโ2) โง ๐ โ โ) โ ๐ โ (โคโฅโ4)) | ||
Theorem | sqnprm 16635 | A square is never prime. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข (๐ด โ โค โ ยฌ (๐ดโ2) โ โ) | ||
Theorem | dvdsprm 16636 | An integer greater than or equal to 2 divides a prime number iff it is equal to it. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.) |
โข ((๐ โ (โคโฅโ2) โง ๐ โ โ) โ (๐ โฅ ๐ โ ๐ = ๐)) | ||
Theorem | exprmfct 16637* | Every integer greater than or equal to 2 has a prime factor. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 20-Jun-2015.) |
โข (๐ โ (โคโฅโ2) โ โ๐ โ โ ๐ โฅ ๐) | ||
Theorem | prmdvdsfz 16638* | Each integer greater than 1 and less then or equal to a fixed number is divisible by a prime less then or equal to this fixed number. (Contributed by AV, 15-Aug-2020.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ผ โ (2...๐)) โ โ๐ โ โ (๐ โค ๐ โง ๐ โฅ ๐ผ)) | ||
Theorem | nprmdvds1 16639 | No prime number divides 1. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 2-Jul-2015.) |
โข (๐ โ โ โ ยฌ ๐ โฅ 1) | ||
Theorem | isprm5 16640* | One need only check prime divisors of ๐ up to โ๐ in order to ensure primality. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Feb-2014.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ง โ โ ((๐งโ2) โค ๐ โ ยฌ ๐ง โฅ ๐))) | ||
Theorem | isprm7 16641* | One need only check prime divisors of ๐ up to โ๐ in order to ensure primality. This version of isprm5 16640 combines the primality and bound on ๐ง into a finite interval of prime numbers. (Contributed by Steve Rodriguez, 20-Jan-2020.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ง โ ((2...(โโ(โโ๐))) โฉ โ) ยฌ ๐ง โฅ ๐)) | ||
Theorem | maxprmfct 16642* | The set of prime factors of an integer greater than or equal to 2 satisfies the conditions to have a supremum, and that supremum is a member of the set. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.) |
โข ๐ = {๐ง โ โ โฃ ๐ง โฅ ๐} โ โข (๐ โ (โคโฅโ2) โ ((๐ โ โค โง ๐ โ โ โง โ๐ฅ โ โค โ๐ฆ โ ๐ ๐ฆ โค ๐ฅ) โง sup(๐, โ, < ) โ ๐)) | ||
Theorem | divgcdodd 16643 | Either ๐ด / (๐ด gcd ๐ต) is odd or ๐ต / (๐ด gcd ๐ต) is odd. (Contributed by Scott Fenton, 19-Apr-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ) โ (ยฌ 2 โฅ (๐ด / (๐ด gcd ๐ต)) โจ ยฌ 2 โฅ (๐ต / (๐ด gcd ๐ต)))) | ||
This section is about coprimality with respect to primes, and a special version of Euclid's lemma for primes is provided, see euclemma 16646. | ||
Theorem | coprm 16644 | A prime number either divides an integer or is coprime to it, but not both. Theorem 1.8 in [ApostolNT] p. 17. (Contributed by Paul Chapman, 22-Jun-2011.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โค) โ (ยฌ ๐ โฅ ๐ โ (๐ gcd ๐) = 1)) | ||
Theorem | prmrp 16645 | Unequal prime numbers are relatively prime. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โ) โ ((๐ gcd ๐) = 1 โ ๐ โ ๐)) | ||
Theorem | euclemma 16646 | Euclid's lemma. A prime number divides the product of two integers iff it divides at least one of them. Theorem 1.9 in [ApostolNT] p. 17. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โค โง ๐ โ โค) โ (๐ โฅ (๐ ยท ๐) โ (๐ โฅ ๐ โจ ๐ โฅ ๐))) | ||
Theorem | isprm6 16647* | A number is prime iff it satisfies Euclid's lemma euclemma 16646. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Sep-2015.) |
โข (๐ โ โ โ (๐ โ (โคโฅโ2) โง โ๐ฅ โ โค โ๐ฆ โ โค (๐ โฅ (๐ฅ ยท ๐ฆ) โ (๐ โฅ ๐ฅ โจ ๐ โฅ ๐ฆ)))) | ||
Theorem | prmdvdsexp 16648 | A prime divides a positive power of an integer iff it divides the integer. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Jul-2014.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ด โ โค โง ๐ โ โ) โ (๐ โฅ (๐ดโ๐) โ ๐ โฅ ๐ด)) | ||
Theorem | prmdvdsexpb 16649 | A prime divides a positive power of another iff they are equal. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ) โ (๐ โฅ (๐โ๐) โ ๐ = ๐)) | ||
Theorem | prmdvdsexpr 16650 | If a prime divides a nonnegative power of another, then they are equal. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jan-2015.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โ โง ๐ โ โ0) โ (๐ โฅ (๐โ๐) โ ๐ = ๐)) | ||
Theorem | prmdvdssq 16651 | Condition for a prime dividing a square. (Contributed by Scott Fenton, 8-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.) (Proof shortened by SN, 21-Aug-2024.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โค) โ (๐ โฅ ๐ โ ๐ โฅ (๐โ2))) | ||
Theorem | prmdvdssqOLD 16652 | Obsolete version of prmdvdssq 16651 as of 21-Aug-2024. (Contributed by Scott Fenton, 8-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โค) โ (๐ โฅ ๐ โ ๐ โฅ (๐โ2))) | ||
Theorem | prmexpb 16653 | Two positive prime powers are equal iff the primes and the powers are equal. (Contributed by Paul Chapman, 30-Nov-2012.) |
โข (((๐ โ โ โง ๐ โ โ) โง (๐ โ โ โง ๐ โ โ)) โ ((๐โ๐) = (๐โ๐) โ (๐ = ๐ โง ๐ = ๐))) | ||
Theorem | prmfac1 16654 | The factorial of a number only contains primes less than the base. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Mar-2014.) |
โข ((๐ โ โ0 โง ๐ โ โ โง ๐ โฅ (!โ๐)) โ ๐ โค ๐) | ||
Theorem | rpexp 16655 | If two numbers ๐ด and ๐ต are relatively prime, then they are still relatively prime if raised to a power. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Feb-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ โ โ) โ (((๐ดโ๐) gcd ๐ต) = 1 โ (๐ด gcd ๐ต) = 1)) | ||
Theorem | rpexp1i 16656 | Relative primality passes to asymmetric powers. (Contributed by Stefan O'Rear, 27-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ โ โ0) โ ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โ ((๐ดโ๐) gcd ๐ต) = 1)) | ||
Theorem | rpexp12i 16657 | Relative primality passes to symmetric powers. (Contributed by Stefan O'Rear, 27-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง (๐ โ โ0 โง ๐ โ โ0)) โ ((๐ด gcd ๐ต) = 1 โ ((๐ดโ๐) gcd (๐ตโ๐)) = 1)) | ||
Theorem | prmndvdsfaclt 16658 | A prime number does not divide the factorial of a nonnegative integer less than the prime number. (Contributed by AV, 13-Jul-2021.) |
โข ((๐ โ โ โง ๐ โ โ0) โ (๐ < ๐ โ ยฌ ๐ โฅ (!โ๐))) | ||
Theorem | prmdvdsncoprmbd 16659* | Two positive integers are not coprime iff a prime divides both integers. Deduction version of ncoprmgcdne1b 16583 with the existential quantifier over the primes instead of integers greater than or equal to 2. (Contributed by SN, 24-Aug-2024.) |
โข (๐ โ ๐ด โ โ) & โข (๐ โ ๐ต โ โ) โ โข (๐ โ (โ๐ โ โ (๐ โฅ ๐ด โง ๐ โฅ ๐ต) โ (๐ด gcd ๐ต) โ 1)) | ||
Theorem | ncoprmlnprm 16660 | If two positive integers are not coprime, the larger of them is not a prime number. (Contributed by AV, 9-Aug-2020.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โ โง ๐ด < ๐ต) โ (1 < (๐ด gcd ๐ต) โ ๐ต โ โ)) | ||
Theorem | cncongrprm 16661 | Corollary 2 of Cancellability of Congruences: Two products with a common factor are congruent modulo a prime number not dividing the common factor iff the other factors are congruent modulo the prime number. (Contributed by AV, 13-Jul-2021.) |
โข (((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค โง ๐ถ โ โค) โง (๐ โ โ โง ยฌ ๐ โฅ ๐ถ)) โ (((๐ด ยท ๐ถ) mod ๐) = ((๐ต ยท ๐ถ) mod ๐) โ (๐ด mod ๐) = (๐ต mod ๐))) | ||
Theorem | isevengcd2 16662 | The predicate "is an even number". An even number and 2 have 2 as greatest common divisor. (Contributed by AV, 1-Jul-2020.) (Revised by AV, 8-Aug-2021.) |
โข (๐ โ โค โ (2 โฅ ๐ โ (2 gcd ๐) = 2)) | ||
Theorem | isoddgcd1 16663 | The predicate "is an odd number". An odd number and 2 have 1 as greatest common divisor. (Contributed by AV, 1-Jul-2020.) (Revised by AV, 8-Aug-2021.) |
โข (๐ โ โค โ (ยฌ 2 โฅ ๐ โ (2 gcd ๐) = 1)) | ||
Theorem | 3lcm2e6 16664 | The least common multiple of three and two is six. The operands are unequal primes and thus coprime, so the result is (the absolute value of) their product. (Contributed by Steve Rodriguez, 20-Jan-2020.) (Proof shortened by AV, 27-Aug-2020.) |
โข (3 lcm 2) = 6 | ||
Syntax | cnumer 16665 | Extend class notation to include canonical numerator function. |
class numer | ||
Syntax | cdenom 16666 | Extend class notation to include canonical denominator function. |
class denom | ||
Definition | df-numer 16667* | The canonical numerator of a rational is the numerator of the rational's reduced fraction representation (no common factors, denominator positive). (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข numer = (๐ฆ โ โ โฆ (1st โ(โฉ๐ฅ โ (โค ร โ)(((1st โ๐ฅ) gcd (2nd โ๐ฅ)) = 1 โง ๐ฆ = ((1st โ๐ฅ) / (2nd โ๐ฅ)))))) | ||
Definition | df-denom 16668* | The canonical denominator of a rational is the denominator of the rational's reduced fraction representation (no common factors, denominator positive). (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข denom = (๐ฆ โ โ โฆ (2nd โ(โฉ๐ฅ โ (โค ร โ)(((1st โ๐ฅ) gcd (2nd โ๐ฅ)) = 1 โง ๐ฆ = ((1st โ๐ฅ) / (2nd โ๐ฅ)))))) | ||
Theorem | qnumval 16669* | Value of the canonical numerator function. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (numerโ๐ด) = (1st โ(โฉ๐ฅ โ (โค ร โ)(((1st โ๐ฅ) gcd (2nd โ๐ฅ)) = 1 โง ๐ด = ((1st โ๐ฅ) / (2nd โ๐ฅ)))))) | ||
Theorem | qdenval 16670* | Value of the canonical denominator function. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (denomโ๐ด) = (2nd โ(โฉ๐ฅ โ (โค ร โ)(((1st โ๐ฅ) gcd (2nd โ๐ฅ)) = 1 โง ๐ด = ((1st โ๐ฅ) / (2nd โ๐ฅ)))))) | ||
Theorem | qnumdencl 16671 | Lemma for qnumcl 16672 and qdencl 16673. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ ((numerโ๐ด) โ โค โง (denomโ๐ด) โ โ)) | ||
Theorem | qnumcl 16672 | The canonical numerator of a rational is an integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (numerโ๐ด) โ โค) | ||
Theorem | qdencl 16673 | The canonical denominator is a positive integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (denomโ๐ด) โ โ) | ||
Theorem | fnum 16674 | Canonical numerator defines a function. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข numer:โโถโค | ||
Theorem | fden 16675 | Canonical denominator defines a function. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข denom:โโถโ | ||
Theorem | qnumdenbi 16676 | Two numbers are the canonical representation of a rational iff they are coprime and have the right quotient. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง ๐ต โ โค โง ๐ถ โ โ) โ (((๐ต gcd ๐ถ) = 1 โง ๐ด = (๐ต / ๐ถ)) โ ((numerโ๐ด) = ๐ต โง (denomโ๐ด) = ๐ถ))) | ||
Theorem | qnumdencoprm 16677 | The canonical representation of a rational is fully reduced. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ ((numerโ๐ด) gcd (denomโ๐ด)) = 1) | ||
Theorem | qeqnumdivden 16678 | Recover a rational number from its canonical representation. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ ๐ด = ((numerโ๐ด) / (denomโ๐ด))) | ||
Theorem | qmuldeneqnum 16679 | Multiplying a rational by its denominator results in an integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (๐ด ยท (denomโ๐ด)) = (numerโ๐ด)) | ||
Theorem | divnumden 16680 | Calculate the reduced form of a quotient using gcd. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โ) โ ((numerโ(๐ด / ๐ต)) = (๐ด / (๐ด gcd ๐ต)) โง (denomโ(๐ด / ๐ต)) = (๐ต / (๐ด gcd ๐ต)))) | ||
Theorem | divdenle 16681 | Reducing a quotient never increases the denominator. (Contributed by Stefan O'Rear, 13-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โ) โ (denomโ(๐ด / ๐ต)) โค ๐ต) | ||
Theorem | qnumgt0 16682 | A rational is positive iff its canonical numerator is. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (0 < ๐ด โ 0 < (numerโ๐ด))) | ||
Theorem | qgt0numnn 16683 | A rational is positive iff its canonical numerator is a positive integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โ โง 0 < ๐ด) โ (numerโ๐ด) โ โ) | ||
Theorem | nn0gcdsq 16684 | Squaring commutes with GCD, in particular two coprime numbers have coprime squares. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โ0 โง ๐ต โ โ0) โ ((๐ด gcd ๐ต)โ2) = ((๐ดโ2) gcd (๐ตโ2))) | ||
Theorem | zgcdsq 16685 | nn0gcdsq 16684 extended to integers by symmetry. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง ๐ต โ โค) โ ((๐ด gcd ๐ต)โ2) = ((๐ดโ2) gcd (๐ตโ2))) | ||
Theorem | numdensq 16686 | Squaring a rational squares its canonical components. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ ((numerโ(๐ดโ2)) = ((numerโ๐ด)โ2) โง (denomโ(๐ดโ2)) = ((denomโ๐ด)โ2))) | ||
Theorem | numsq 16687 | Square commutes with canonical numerator. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (numerโ(๐ดโ2)) = ((numerโ๐ด)โ2)) | ||
Theorem | densq 16688 | Square commutes with canonical denominator. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ (denomโ(๐ดโ2)) = ((denomโ๐ด)โ2)) | ||
Theorem | qden1elz 16689 | A rational is an integer iff it has denominator 1. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (๐ด โ โ โ ((denomโ๐ด) = 1 โ ๐ด โ โค)) | ||
Theorem | zsqrtelqelz 16690 | If an integer has a rational square root, that root is must be an integer. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข ((๐ด โ โค โง (โโ๐ด) โ โ) โ (โโ๐ด) โ โค) | ||
Theorem | nonsq 16691 | Any integer strictly between two adjacent squares has an irrational square root. (Contributed by Stefan O'Rear, 15-Sep-2014.) |
โข (((๐ด โ โ0 โง ๐ต โ โ0) โง ((๐ตโ2) < ๐ด โง ๐ด < ((๐ต + 1)โ2))) โ ยฌ (โโ๐ด) โ โ) | ||
Syntax | codz 16692 | Extend class notation with the order function on the class of integers modulo N. |
class odโค | ||
Syntax | cphi 16693 | Extend class notation with the Euler phi function. |
class ฯ | ||
Definition | df-odz 16694* | Define the order function on the class of integers modulo N. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) (Revised by AV, 26-Sep-2020.) |
โข odโค = (๐ โ โ โฆ (๐ฅ โ {๐ฅ โ โค โฃ (๐ฅ gcd ๐) = 1} โฆ inf({๐ โ โ โฃ ๐ โฅ ((๐ฅโ๐) โ 1)}, โ, < ))) | ||
Definition | df-phi 16695* | Define the Euler phi function (also called "Euler totient function"), which counts the number of integers less than ๐ and coprime to it, see definition in [ApostolNT] p. 25. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข ฯ = (๐ โ โ โฆ (โฏโ{๐ฅ โ (1...๐) โฃ (๐ฅ gcd ๐) = 1})) | ||
Theorem | phival 16696* | Value of the Euler ฯ function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข (๐ โ โ โ (ฯโ๐) = (โฏโ{๐ฅ โ (1...๐) โฃ (๐ฅ gcd ๐) = 1})) | ||
Theorem | phicl2 16697 | Bounds and closure for the value of the Euler ฯ function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข (๐ โ โ โ (ฯโ๐) โ (1...๐)) | ||
Theorem | phicl 16698 | Closure for the value of the Euler ฯ function. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.) |
โข (๐ โ โ โ (ฯโ๐) โ โ) | ||
Theorem | phibndlem 16699* | Lemma for phibnd 16700. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข (๐ โ (โคโฅโ2) โ {๐ฅ โ (1...๐) โฃ (๐ฅ gcd ๐) = 1} โ (1...(๐ โ 1))) | ||
Theorem | phibnd 16700 | A slightly tighter bound on the value of the Euler ฯ function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.) |
โข (๐ โ (โคโฅโ2) โ (ฯโ๐) โค (๐ โ 1)) |
< Previous Next > |
Copyright terms: Public domain | < Previous Next > |