Theorem pcprod 16858

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 16812	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑛 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
3	2	ancoms 459	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
4	3	ralrimiva 3131	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
5	4	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt 𝑁) ∈ ℕ0)
6		simpr 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
7		simpl 483	. . . . . 6 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑝 ∈ ℙ)
8		oveq1 7364	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → (𝑛 pCnt 𝑁) = (𝑝 pCnt 𝑁))
9	1, 5, 6, 7, 8	pcmpt 16855	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0))
10		iftrue 4461	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
11	10	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
12		iffalse 4464	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝑁 → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
13	12	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = 0)
14		prmz 16636	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
15		dvdsle 16271	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
16	14, 15	sylan 586	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 ∥ 𝑁 → 𝑝 ≤ 𝑁))
17	16	con3dimp 409	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ¬ 𝑝 ∥ 𝑁)
18		pceq0 16834	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
19	18	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → ((𝑝 pCnt 𝑁) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑁))
20	17, 19	mpbird 258	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → (𝑝 pCnt 𝑁) = 0)
21	13, 20	eqtr4d 2777	. . . . . 6 ⊢ (((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝑁) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
22	11, 21	pm2.61dan 818	. . . . 5 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → if(𝑝 ≤ 𝑁, (𝑝 pCnt 𝑁), 0) = (𝑝 pCnt 𝑁))
23	9, 22	eqtrd 2774	. . . 4 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
24	23	ancoms 459	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
25	24	ralrimiva 3131	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁))
26	1, 4	pcmptcl 16854	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
27	26	simprd 496	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
28		ffvelcdm 7023	. . . . 5 ⊢ ((seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
29	27, 28	mpancom 694	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ)
30	29	nnnn0d 12490	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) ∈ ℕ0)
31		nnnn0 12436	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
32		pc11 16843	. . 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 590	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → ((seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝑁)) = (𝑝 pCnt 𝑁)))
34	25, 33	mpbird 258	1 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (seq1( · , 𝐹)‘𝑁) = 𝑁)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ∀wral 3053  ifcif 4455   class class class wbr 5073   ↦ cmpt 5154  ⟶wf 6482  ‘cfv 6486  (class class class)co 7357  0cc0 11030  1c1 11031   · cmul 11035   ≤ cle 11172  ℕcn 12166  ℕ₀cn0 12429  ℤcz 12516  seqcseq 13955  ↑cexp 14015   ∥ cdvds 16213  ℙcprime 16632   pCnt cpc 16799

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-sep 5219  ax-nul 5229  ax-pow 5295  ax-pr 5363  ax-un 7679  ax-cnex 11086  ax-resscn 11087  ax-1cn 11088  ax-icn 11089  ax-addcl 11090  ax-addrcl 11091  ax-mulcl 11092  ax-mulrcl 11093  ax-mulcom 11094  ax-addass 11095  ax-mulass 11096  ax-distr 11097  ax-i2m1 11098  ax-1ne0 11099  ax-1rid 11100  ax-rnegex 11101  ax-rrecex 11102  ax-cnre 11103  ax-pre-lttri 11104  ax-pre-lttrn 11105  ax-pre-ltadd 11106  ax-pre-mulgt0 11107  ax-pre-sup 11108

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4263  df-if 4456  df-pw 4532  df-sn 4557  df-pr 4559  df-op 4563  df-uni 4840  df-iun 4924  df-br 5074  df-opab 5136  df-mpt 5155  df-tr 5181  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 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7314  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7808  df-1st 7932  df-2nd 7933  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-2o 8397  df-er 8634  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-sup 9346  df-inf 9347  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-div 11800  df-nn 12167  df-2 12236  df-3 12237  df-n0 12430  df-z 12517  df-uz 12781  df-q 12891  df-rp 12935  df-fz 13454  df-fl 13743  df-mod 13821  df-seq 13956  df-exp 14016  df-cj 15053  df-re 15054  df-im 15055  df-sqrt 15189  df-abs 15190  df-dvds 16214  df-gcd 16456  df-prm 16633  df-pc 16800

This theorem is referenced by:  pclogsum  27197