Theorem phiprm 16745

Description: Value of the Euler ϕ function at a prime. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.)

Assertion

Ref	Expression
phiprm	⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘𝑃) = (𝑃 − 1))

Proof of Theorem phiprm

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1nn 12183	. . 3 ⊢ 1 ∈ ℕ
2		phiprmpw 16744	. . 3 ⊢ ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 1 ∈ ℕ) → (ϕ‘(𝑃↑1)) = ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)))
3	1, 2	mpan2 697	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘(𝑃↑1)) = ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)))
4		prmz 16642	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℤ)
5	4	zcnd 12632	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℂ)
6	5	exp1d 14101	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑1) = 𝑃)
7	6	fveq2d 6838	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘(𝑃↑1)) = (ϕ‘𝑃))
8		1m1e0 12251	. . . . . 6 ⊢ (1 − 1) = 0
9	8	oveq2i 7374	. . . . 5 ⊢ (𝑃↑(1 − 1)) = (𝑃↑0)
10	5	exp0d 14100	. . . . 5 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑0) = 1)
11	9, 10	eqtrid 2787	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃↑(1 − 1)) = 1)
12	11	oveq1d 7378	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)) = (1 · (𝑃 − 1)))
13		ax-1cn 11094	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℂ
14		subcl 11390	. . . . 5 ⊢ ((𝑃 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
15	5, 13, 14	sylancl 592	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
16	15	mullidd 11161	. . 3 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (1 · (𝑃 − 1)) = (𝑃 − 1))
17	12, 16	eqtrd 2775	. 2 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → ((𝑃↑(1 − 1)) · (𝑃 − 1)) = (𝑃 − 1))
18	3, 7, 17	3eqtr3d 2783	1 ⊢ (𝑃 ∈ ℙ → (ϕ‘𝑃) = (𝑃 − 1))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ‘cfv 6492  (class class class)co 7363  ℂcc 11034  0cc0 11036  1c1 11037   · cmul 11041   − cmin 11375  ℕcn 12172  ↑cexp 14021  ℙcprime 16638  ϕcphi 16732

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 2712  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113  ax-pre-sup 11114

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 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-int 4885  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-2o 8403  df-oadd 8406  df-er 8640  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-sup 9352  df-inf 9353  df-dju 9823  df-card 9861  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-div 11806  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-rp 12941  df-fz 13460  df-fl 13749  df-mod 13827  df-seq 13962  df-exp 14022  df-hash 14291  df-cj 15059  df-re 15060  df-im 15061  df-sqrt 15195  df-abs 15196  df-dvds 16220  df-gcd 16462  df-prm 16639  df-phi 16734

This theorem is referenced by:  fermltl  16752  prmdiv  16753  vfermltl  16770  pockthlem  16874  lgslem1  27285  lgsqrlem2  27335  fmtnoprmfac1  48050