MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pcprendvds2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pcprendvds2 16795
Description: Non-divisibility property of the prime power pre-function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
pclem.1 ๐ด = {๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆฃ (๐‘ƒโ†‘๐‘›) โˆฅ ๐‘}
pclem.2 ๐‘† = sup(๐ด, โ„, < )
Assertion
Ref Expression
pcprendvds2 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)))
Distinct variable groups:   ๐‘›,๐‘   ๐‘ƒ,๐‘›
Allowed substitution hints:   ๐ด(๐‘›)   ๐‘†(๐‘›)

Proof of Theorem pcprendvds2
StepHypRef Expression
1 pclem.1 . . 3 ๐ด = {๐‘› โˆˆ โ„•0 โˆฃ (๐‘ƒโ†‘๐‘›) โˆฅ ๐‘}
2 pclem.2 . . 3 ๐‘† = sup(๐ด, โ„, < )
31, 2pcprendvds 16794 . 2 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ยฌ (๐‘ƒโ†‘(๐‘† + 1)) โˆฅ ๐‘)
4 eluz2nn 12884 . . . . . 6 (๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
54adantr 480 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•)
65nnzd 12601 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค)
71, 2pcprecl 16793 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘† โˆˆ โ„•0 โˆง (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆฅ ๐‘))
87simprd 495 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆฅ ๐‘)
97simpld 494 . . . . . . . 8 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘† โˆˆ โ„•0)
105, 9nnexpcld 14225 . . . . . . 7 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆˆ โ„•)
1110nnzd 12601 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆˆ โ„ค)
1210nnne0d 12278 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โ‰  0)
13 simprl 770 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
14 dvdsval2 16219 . . . . . 6 (((๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โ‰  0 โˆง ๐‘ โˆˆ โ„ค) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โˆˆ โ„ค))
1511, 12, 13, 14syl3anc 1369 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆฅ ๐‘ โ†” (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โˆˆ โ„ค))
168, 15mpbid 231 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โˆˆ โ„ค)
17 dvdscmul 16245 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โˆˆ โ„ค โˆง (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆˆ โ„ค) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท ๐‘ƒ) โˆฅ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)))))
186, 16, 11, 17syl3anc 1369 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท ๐‘ƒ) โˆฅ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)))))
195nncnd 12244 . . . . . 6 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚)
2019, 9expp1d 14129 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘(๐‘† + 1)) = ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท ๐‘ƒ))
2120eqcomd 2733 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท ๐‘ƒ) = (๐‘ƒโ†‘(๐‘† + 1)))
22 zcn 12579 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2322ad2antrl 727 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„‚)
2410nncnd 12244 . . . . 5 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘๐‘†) โˆˆ โ„‚)
2523, 24, 12divcan2d 12008 . . . 4 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†))) = ๐‘)
2621, 25breq12d 5155 . . 3 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท ๐‘ƒ) โˆฅ ((๐‘ƒโ†‘๐‘†) ยท (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†))) โ†” (๐‘ƒโ†‘(๐‘† + 1)) โˆฅ ๐‘))
2718, 26sylibd 238 . 2 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ (๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)) โ†’ (๐‘ƒโ†‘(๐‘† + 1)) โˆฅ ๐‘))
283, 27mtod 197 1 ((๐‘ƒ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โˆง (๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰  0)) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ (๐‘ / (๐‘ƒโ†‘๐‘†)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 395   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099   โ‰  wne 2935  {crab 3427   class class class wbr 5142  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  supcsup 9449  โ„‚cc 11122  โ„cr 11123  0cc0 11124  1c1 11125   + caddc 11127   ยท cmul 11129   < clt 11264   / cdiv 11887  โ„•cn 12228  2c2 12283  โ„•0cn0 12488  โ„คcz 12574  โ„คโ‰ฅcuz 12838  โ†‘cexp 14044   โˆฅ cdvds 16216
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-2nd 7986  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-er 8716  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-sup 9451  df-inf 9452  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11888  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-n0 12489  df-z 12575  df-uz 12839  df-rp 12993  df-fl 13775  df-seq 13985  df-exp 14045  df-cj 15064  df-re 15065  df-im 15066  df-sqrt 15200  df-abs 15201  df-dvds 16217
This theorem is referenced by:  pcpremul  16797  pczndvds2  16821
  Copyright terms: Public domain W3C validator