Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Hankins < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nn0prpw Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nn0prpw 32693
Description: Two nonnegative integers are the same if and only if they are divisible by the same prime powers. (Contributed by Jeff Hankins, 29-Sep-2013.)
Assertion
Ref Expression
nn0prpw ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
Distinct variable groups:   𝑛,𝑝,𝐴   𝐵,𝑛,𝑝

Proof of Theorem nn0prpw
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 4813 . . . 4 (𝐴 = 𝐵 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
21a1d 25 . . 3 (𝐴 = 𝐵 → ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
32ralrimivv 3117 . 2 (𝐴 = 𝐵 → ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
4 elnn0 11540 . . 3 (𝐴 ∈ ℕ0 ↔ (𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0))
5 elnn0 11540 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0))
6 nnre 11282 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ ℝ)
7 nnre 11282 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
8 lttri2 10374 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝐴𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐴)))
96, 7, 8syl2an 589 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (𝐴𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐴)))
109ancoms 450 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐴𝐵 ↔ (𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐴)))
11 nn0prpwlem 32692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ ℕ → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑘 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
12 breq1 4812 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝐴 → (𝑘 < 𝐵𝐴 < 𝐵))
13 breq2 4813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝐴 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴))
1413bibi1d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝐴 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
1514notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝐴 → (¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
16152rexbidv 3204 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝐴 → (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
1712, 16imbi12d 335 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝐴 → ((𝑘 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)) ↔ (𝐴 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))))
1817rspcv 3457 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑘 ∈ ℕ (𝑘 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)) → (𝐴 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))))
1911, 18mpan9 502 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐴 < 𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
20 nn0prpwlem 32692 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ ℕ → ∀𝑘 ∈ ℕ (𝑘 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴)))
21 breq1 4812 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝐵 → (𝑘 < 𝐴𝐵 < 𝐴))
22 breq2 4813 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝐵 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
2322bibi1d 334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝐵 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐵 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴)))
24 bicom 213 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑝𝑛) ∥ 𝐵 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
2523, 24syl6bb 278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑘 = 𝐵 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
2625notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑘 = 𝐵 → (¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴) ↔ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
27262rexbidv 3204 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 = 𝐵 → (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴) ↔ ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
2821, 27imbi12d 335 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝐵 → ((𝑘 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴)) ↔ (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))))
2928rspcv 3457 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 ∈ ℕ → (∀𝑘 ∈ ℕ (𝑘 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝑘 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐴)) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))))
3020, 29syl5com 31 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℕ → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))))
3130impcom 396 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐵 < 𝐴 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
3219, 31jaod 885 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐴) → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
3310, 32sylbid 231 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐴𝐵 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
34 df-ne 2938 . . . . . . . . . . 11 (𝐴𝐵 ↔ ¬ 𝐴 = 𝐵)
35 rexnal2 3190 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
3633, 34, 353imtr3g 286 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
3736con4d 115 . . . . . . . . 9 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
3837ex 401 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
39 prmunb 15899 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℕ → ∃𝑝 ∈ ℙ 𝐴 < 𝑝)
40 1nn 11287 . . . . . . . . . . . . . . 15 1 ∈ ℕ
41 prmz 15671 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
42 1nn0 11556 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1 ∈ ℕ0
43 zexpcl 13082 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 1 ∈ ℕ0) → (𝑝↑1) ∈ ℤ)
4441, 42, 43sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑝 ∈ ℙ → (𝑝↑1) ∈ ℤ)
45 dvdsle 15319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑝↑1) ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 → (𝑝↑1) ≤ 𝐴))
4644, 45sylan 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 → (𝑝↑1) ≤ 𝐴))
47 prmnn 15670 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℕ)
48 nnre 11282 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑝 ∈ ℕ → 𝑝 ∈ ℝ)
4947, 48syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
50 reexpcl 13084 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℕ0) → (𝑝↑1) ∈ ℝ)
5149, 42, 50sylancl 580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑝 ∈ ℙ → (𝑝↑1) ∈ ℝ)
52 lenlt 10370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑝↑1) ∈ ℝ ∧ 𝐴 ∈ ℝ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 < (𝑝↑1)))
5351, 6, 52syl2an 589 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 < (𝑝↑1)))
5447nncnd 11292 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℂ)
5554exp1d 13210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑝 ∈ ℙ → (𝑝↑1) = 𝑝)
5655adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝑝↑1) = 𝑝)
5756breq2d 4821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (𝐴 < (𝑝↑1) ↔ 𝐴 < 𝑝))
5857notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → (¬ 𝐴 < (𝑝↑1) ↔ ¬ 𝐴 < 𝑝))
5953, 58bitrd 270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 < 𝑝))
6046, 59sylibd 230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 → ¬ 𝐴 < 𝑝))
6160ancoms 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 → ¬ 𝐴 < 𝑝))
6261con2d 131 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐴 < 𝑝 → ¬ (𝑝↑1) ∥ 𝐴))
63623impia 1145 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → ¬ (𝑝↑1) ∥ 𝐴)
64 dvds0 15284 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑝↑1) ∈ ℤ → (𝑝↑1) ∥ 0)
6544, 64syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑝 ∈ ℙ → (𝑝↑1) ∥ 0)
66653ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → (𝑝↑1) ∥ 0)
67 idd 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → (((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐴) → ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐴)))
6866, 67mpid 44 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → (((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐴) → (𝑝↑1) ∥ 𝐴))
6963, 68mtod 189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → ¬ ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐴))
70 biimpr 211 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑝↑1) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0) → ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐴))
7169, 70nsyl 137 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → ¬ ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0))
72 oveq2 6850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑛 = 1 → (𝑝𝑛) = (𝑝↑1))
7372breq1d 4819 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 1 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐴))
7472breq1d 4819 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 1 → ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0))
7573, 74bibi12d 336 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 1 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0) ↔ ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0)))
7675notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 1 → (¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0) ↔ ¬ ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0)))
7776rspcev 3461 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℕ ∧ ¬ ((𝑝↑1) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝↑1) ∥ 0)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
7840, 71, 77sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐴 < 𝑝) → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
79783expia 1150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐴 < 𝑝 → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0)))
8079reximdva 3163 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ℕ → (∃𝑝 ∈ ℙ 𝐴 < 𝑝 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0)))
8139, 80mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℕ → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
82 rexnal2 3190 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0) ↔ ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
8381, 82sylib 209 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℕ → ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
8483pm2.21d 119 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0) → 𝐴 = 0))
85 breq2 4813 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 = 0 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐵 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
8685bibi2d 333 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 = 0 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0)))
87862ralbidv 3136 . . . . . . . . . 10 (𝐵 = 0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0)))
88 eqeq2 2776 . . . . . . . . . 10 (𝐵 = 0 → (𝐴 = 𝐵𝐴 = 0))
8987, 88imbi12d 335 . . . . . . . . 9 (𝐵 = 0 → ((∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵) ↔ (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0) → 𝐴 = 0)))
9084, 89syl5ibr 237 . . . . . . . 8 (𝐵 = 0 → (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
9138, 90jaoi 883 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0) → (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
925, 91sylbi 208 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ ℕ → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
9392com12 32 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐵 ∈ ℕ0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
94 orcom 896 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 ∈ ℕ ∨ 𝐵 = 0) ↔ (𝐵 = 0 ∨ 𝐵 ∈ ℕ))
95 df-or 874 . . . . . . . . . 10 ((𝐵 = 0 ∨ 𝐵 ∈ ℕ) ↔ (¬ 𝐵 = 0 → 𝐵 ∈ ℕ))
965, 94, 953bitri 288 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∈ ℕ0 ↔ (¬ 𝐵 = 0 → 𝐵 ∈ ℕ))
97 prmunb 15899 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℕ → ∃𝑝 ∈ ℙ 𝐵 < 𝑝)
98 dvdsle 15319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝑝↑1) ∈ ℤ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐵 → (𝑝↑1) ≤ 𝐵))
9944, 98sylan 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐵 → (𝑝↑1) ≤ 𝐵))
100 lenlt 10370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝑝↑1) ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < (𝑝↑1)))
10151, 7, 100syl2an 589 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < (𝑝↑1)))
10255adantr 472 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (𝑝↑1) = 𝑝)
103102breq2d 4821 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (𝐵 < (𝑝↑1) ↔ 𝐵 < 𝑝))
104103notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (¬ 𝐵 < (𝑝↑1) ↔ ¬ 𝐵 < 𝑝))
105101, 104bitrd 270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ≤ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 𝑝))
10699, 105sylibd 230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐵 → ¬ 𝐵 < 𝑝))
107106ancoms 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝↑1) ∥ 𝐵 → ¬ 𝐵 < 𝑝))
108107con2d 131 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐵 < 𝑝 → ¬ (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
1091083impia 1145 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → ¬ (𝑝↑1) ∥ 𝐵)
110653ad2ant2 1164 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → (𝑝↑1) ∥ 0)
111 idd 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → (((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐵) → ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐵)))
112110, 111mpid 44 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → (((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐵) → (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
113109, 112mtod 189 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → ¬ ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
114 biimp 206 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑝↑1) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵) → ((𝑝↑1) ∥ 0 → (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
115113, 114nsyl 137 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → ¬ ((𝑝↑1) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
11672breq1d 4819 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑛 = 1 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐵 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵))
11774, 116bibi12d 336 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 1 → (((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ((𝑝↑1) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵)))
118117notbid 309 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 1 → (¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ¬ ((𝑝↑1) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵)))
119118rspcev 3461 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((1 ∈ ℕ ∧ ¬ ((𝑝↑1) ∥ 0 ↔ (𝑝↑1) ∥ 𝐵)) → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
12040, 115, 119sylancr 581 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝐵 < 𝑝) → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
1211203expia 1150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐵 < 𝑝 → ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
122121reximdva 3163 . . . . . . . . . . . 12 (𝐵 ∈ ℕ → (∃𝑝 ∈ ℙ 𝐵 < 𝑝 → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
12397, 122mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℕ → ∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
124 rexnal2 3190 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑝 ∈ ℙ ∃𝑛 ∈ ℕ ¬ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
125123, 124sylib 209 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ ℕ → ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵))
126125imim2i 16 . . . . . . . . 9 ((¬ 𝐵 = 0 → 𝐵 ∈ ℕ) → (¬ 𝐵 = 0 → ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
12796, 126sylbi 208 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ ℕ0 → (¬ 𝐵 = 0 → ¬ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
128127con4d 115 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℕ0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐵 = 0))
129 eqcom 2772 . . . . . . 7 (𝐵 = 0 ↔ 0 = 𝐵)
130128, 129syl6ib 242 . . . . . 6 (𝐵 ∈ ℕ0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 0 = 𝐵))
131 breq2 4813 . . . . . . . . 9 (𝐴 = 0 → ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 0))
132131bibi1d 334 . . . . . . . 8 (𝐴 = 0 → (((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
1331322ralbidv 3136 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
134 eqeq1 2769 . . . . . . 7 (𝐴 = 0 → (𝐴 = 𝐵 ↔ 0 = 𝐵))
135133, 134imbi12d 335 . . . . . 6 (𝐴 = 0 → ((∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵) ↔ (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 0 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 0 = 𝐵)))
136130, 135syl5ibr 237 . . . . 5 (𝐴 = 0 → (𝐵 ∈ ℕ0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
13793, 136jaoi 883 . . . 4 ((𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0) → (𝐵 ∈ ℕ0 → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)))
138137imp 395 . . 3 (((𝐴 ∈ ℕ ∨ 𝐴 = 0) ∧ 𝐵 ∈ ℕ0) → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
1394, 138sylanb 576 . 2 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → (∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵) → 𝐴 = 𝐵))
1403, 139impbid2 217 1 ((𝐴 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0) → (𝐴 = 𝐵 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ ∀𝑛 ∈ ℕ ((𝑝𝑛) ∥ 𝐴 ↔ (𝑝𝑛) ∥ 𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 197  wa 384  wo 873  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056   class class class wbr 4809  (class class class)co 6842  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190   < clt 10328  cle 10329  cn 11274  0cn0 11538  cz 11624  cexp 13067  cdvds 15267  cprime 15667
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2069  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2062  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-2o 7765  df-er 7947  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-sup 8555  df-inf 8556  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-rp 12029  df-fz 12534  df-fl 12801  df-mod 12877  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-cj 14126  df-re 14127  df-im 14128  df-sqrt 14262  df-abs 14263  df-dvds 15268  df-gcd 15500  df-prm 15668
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator