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

Theorem pcprod 16824
Description: The product of the primes taken to their respective powers reconstructs the original number. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
pcprod.1 𝐹 = (𝑛 ∈ β„• ↦ if(𝑛 ∈ β„™, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))
Assertion
Ref Expression
pcprod (𝑁 ∈ β„• β†’ (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) = 𝑁)
Distinct variable group:   𝑛,𝑁
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑛)

Proof of Theorem pcprod
Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pcprod.1 . . . . . 6 𝐹 = (𝑛 ∈ β„• ↦ if(𝑛 ∈ β„™, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))
2 pccl 16778 . . . . . . . . 9 ((𝑛 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ β„•0)
32ancoms 459 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑛 ∈ β„™) β†’ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ β„•0)
43ralrimiva 3146 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ β„• β†’ βˆ€π‘› ∈ β„™ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ β„•0)
54adantl 482 . . . . . 6 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ βˆ€π‘› ∈ β„™ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ β„•0)
6 simpr 485 . . . . . 6 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ 𝑁 ∈ β„•)
7 simpl 483 . . . . . 6 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ 𝑝 ∈ β„™)
8 oveq1 7412 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑝 β†’ (𝑛 pCnt 𝑁) = (𝑝 pCnt 𝑁))
91, 5, 6, 7, 8pcmpt 16821 . . . . 5 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0))
10 iftrue 4533 . . . . . . 7 (𝑝 ≀ 𝑁 β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
1110adantl 482 . . . . . 6 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
12 iffalse 4536 . . . . . . . 8 (Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁 β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
1312adantl 482 . . . . . . 7 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
14 prmz 16608 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ β„™ β†’ 𝑝 ∈ β„€)
15 dvdsle 16249 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 ∈ β„€ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (𝑝 βˆ₯ 𝑁 β†’ 𝑝 ≀ 𝑁))
1614, 15sylan 580 . . . . . . . . 9 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (𝑝 βˆ₯ 𝑁 β†’ 𝑝 ≀ 𝑁))
1716con3dimp 409 . . . . . . . 8 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ Β¬ 𝑝 βˆ₯ 𝑁)
18 pceq0 16800 . . . . . . . . 9 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ Β¬ 𝑝 βˆ₯ 𝑁))
1918adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ Β¬ 𝑝 βˆ₯ 𝑁))
2017, 19mpbird 256 . . . . . . 7 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ (𝑝 pCnt 𝑁) = 0)
2113, 20eqtr4d 2775 . . . . . 6 (((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) ∧ Β¬ 𝑝 ≀ 𝑁) β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
2211, 21pm2.61dan 811 . . . . 5 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ if(𝑝 ≀ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
239, 22eqtrd 2772 . . . 4 ((𝑝 ∈ β„™ ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
2423ancoms 459 . . 3 ((𝑁 ∈ β„• ∧ 𝑝 ∈ β„™) β†’ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
2524ralrimiva 3146 . 2 (𝑁 ∈ β„• β†’ βˆ€π‘ ∈ β„™ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
261, 4pcmptcl 16820 . . . . . 6 (𝑁 ∈ β„• β†’ (𝐹:β„•βŸΆβ„• ∧ seq1( Β· , 𝐹):β„•βŸΆβ„•))
2726simprd 496 . . . . 5 (𝑁 ∈ β„• β†’ seq1( Β· , 𝐹):β„•βŸΆβ„•)
28 ffvelcdm 7080 . . . . 5 ((seq1( Β· , 𝐹):β„•βŸΆβ„• ∧ 𝑁 ∈ β„•) β†’ (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) ∈ β„•)
2927, 28mpancom 686 . . . 4 (𝑁 ∈ β„• β†’ (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) ∈ β„•)
3029nnnn0d 12528 . . 3 (𝑁 ∈ β„• β†’ (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) ∈ β„•0)
31 nnnn0 12475 . . 3 (𝑁 ∈ β„• β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
32 pc11 16809 . . 3 (((seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) ∈ β„•0 ∧ 𝑁 ∈ β„•0) β†’ ((seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) = 𝑁 ↔ βˆ€π‘ ∈ β„™ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
3330, 31, 32syl2anc 584 . 2 (𝑁 ∈ β„• β†’ ((seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) = 𝑁 ↔ βˆ€π‘ ∈ β„™ (𝑝 pCnt (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
3425, 33mpbird 256 1 (𝑁 ∈ β„• β†’ (seq1( Β· , 𝐹)β€˜π‘) = 𝑁)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061  ifcif 4527   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  βŸΆwf 6536  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  0cc0 11106  1c1 11107   Β· cmul 11111   ≀ cle 11245  β„•cn 12208  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  seqcseq 13962  β†‘cexp 14023   βˆ₯ cdvds 16193  β„™cprime 16604   pCnt cpc 16765
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-q 12929  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-dvds 16194  df-gcd 16432  df-prm 16605  df-pc 16766
This theorem is referenced by:  pclogsum  26707
  Copyright terms: Public domain W3C validator