Theorem muf 27304

Description: The Möbius function is a function into the integers. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Sep-2014.)

Assertion

Ref	Expression
muf	⊢ μ:ℕ⟶ℤ

Proof of Theorem muf

Dummy variables 𝑝 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-mu 27265	. 2 ⊢ μ = (𝑥 ∈ ℕ ↦ if(∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝↑2) ∥ 𝑥, 0, (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}))))
2		0z 12597	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℤ
3		neg1z 12625	. . . 4 ⊢ -1 ∈ ℤ
4		prmdvdsfi 27271	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥} ∈ Fin)
5		hashcl 14388	. . . . 5 ⊢ ({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥} ∈ Fin → (♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}) ∈ ℕ0)
6	4, 5	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → (♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}) ∈ ℕ0)
7		zexpcl 14108	. . . 4 ⊢ ((-1 ∈ ℤ ∧ (♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}) ∈ ℕ0) → (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥})) ∈ ℤ)
8	3, 6, 7	sylancr 598	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥})) ∈ ℤ)
9		ifcl 4533	. . 3 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥})) ∈ ℤ) → if(∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝↑2) ∥ 𝑥, 0, (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}))) ∈ ℤ)
10	2, 8, 9	sylancr 598	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ℕ → if(∃𝑝 ∈ ℙ (𝑝↑2) ∥ 𝑥, 0, (-1↑(♯‘{𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑥}))) ∈ ℤ)
11	1, 10	fmpti 7107	1 ⊢ μ:ℕ⟶ℤ

Syntax hints:   ∈ wcel 2143  ∃wrex 3089  {crab 3416  ifcif 4487   class class class wbr 5109  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  Fincfn 8939  0cc0 11095  1c1 11096  -cneg 11437  ℕcn 12228  2c2 12290  ℕ₀cn0 12499  ℤcz 12586  ↑cexp 14093  ♯chash 14362   ∥ cdvds 16305  ℙcprime 16724  μcmu 27259

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-fz 13531  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-dvds 16306  df-prm 16725  df-mu 27265

This theorem is referenced by:  mucl  27305