Theorem pcprod 16807

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 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))

Assertion

Ref	Expression
pcprod	⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁)

Distinct variable group:   𝑛,𝑁

Allowed substitution hint:   𝐹(𝑛)

Proof of Theorem pcprod

Dummy variable 𝑝 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pcprod.1	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt 𝑁)), 1))
2		pccl 16761	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
3	2	ancoms 458	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
4	3	ralrimiva 3121	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
5	4	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
6		simpr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
7		simpl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑝 ∈ ℙ)
8		oveq1 7356	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → (𝑛 pCnt 𝑁) = (𝑝 pCnt 𝑁))
9	1, 5, 6, 7, 8	pcmpt 16804	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0))
10		iftrue 4482	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
11	10	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
12		iffalse 4485	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
13	12	adantl 481	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
14		prmz 16586	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
15		dvdsle 16221	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
16	14, 15	sylan 580	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
17	16	con3dimp 408	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ¬ 𝑝 ∥ 𝑁)
18		pceq0 16783	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
19	18	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
20	17, 19	mpbird 257	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → (𝑝 pCnt 𝑁) = 0)
21	13, 20	eqtr4d 2767	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
22	11, 21	pm2.61dan 812	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
23	9, 22	eqtrd 2764	. . . 4 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
24	23	ancoms 458	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
25	24	ralrimiva 3121	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
26	1, 4	pcmptcl 16803	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
27	26	simprd 495	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
28		ffvelcdm 7015	. . . . 5 ⊢ ((seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
29	27, 28	mpancom 688	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
30	29	nnnn0d 12445	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ0)
31		nnnn0 12391	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
32		pc11 16792	. . 3 ⊢ (((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
33	30, 31, 32	syl2anc 584	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
34	25, 33	mpbird 257	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  ifcif 4476   class class class wbr 5092   ↦ cmpt 5173  ⟶wf 6478  ‘cfv 6482  (class class class)co 7349  0cc0 11009  1c1 11010   · cmul 11014   ≤ cle 11150  ℕcn 12128  ℕ₀cn0 12384  ℤcz 12471  seqcseq 13908  ↑cexp 13968   ∥ cdvds 16163  ℙcprime 16582   pCnt cpc 16748

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-2o 8389  df-er 8625  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-sup 9332  df-inf 9333  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-n0 12385  df-z 12472  df-uz 12736  df-q 12850  df-rp 12894  df-fz 13411  df-fl 13696  df-mod 13774  df-seq 13909  df-exp 13969  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-dvds 16164  df-gcd 16406  df-prm 16583  df-pc 16749

This theorem is referenced by:  pclogsum  27124