MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  prmreclem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prmreclem3 17140
Description: Lemma for prmrec 17144. The main inequality established here is ♯𝑀 ≤ ♯{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} · √𝑁, where {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} is the set of squarefree numbers in 𝑀. This is demonstrated by the map 𝑦 ↦ ⟨𝑦 / (𝑄‘𝑦)↑2, (𝑄‘𝑦)⟩ where 𝑄‘𝑦 is the largest number whose square divides 𝑦. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
prmrec.1 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (1 / 𝑛), 0))
prmrec.2 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
prmrec.3 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
prmrec.4 𝑀 = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛}
prmreclem2.5 𝑄 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ sup({𝑟 ∈ ℕ ∣ (𝑟↑2) ∥ 𝑛}, ℝ, < ))
Assertion
Ref Expression
prmreclem3 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
Distinct variable groups:   𝑛,𝑝,𝑟,𝐹   𝑛,𝐾,𝑝   𝑛,𝑀,𝑝   𝜑,𝑛,𝑝   𝑄,𝑛,𝑝,𝑟   𝑛,𝑁,𝑝
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑟)   𝐾(𝑟)   𝑀(𝑟)   𝑁(𝑟)

Proof of Theorem prmreclem3
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝐴 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fzfi 14155 . . . . . 6 (1...𝑁) ∈ Fin
2 prmrec.4 . . . . . . 7 𝑀 = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛}
32ssrab3 4010 . . . . . 6 𝑀 ⊆ (1...𝑁)
4 ssfi 9226 . . . . . 6 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑀 ⊆ (1...𝑁)) → 𝑀 ∈ Fin)
51, 3, 4mp2an 705 . . . . 5 𝑀 ∈ Fin
6 hashcl 14541 . . . . 5 (𝑀 ∈ Fin → (♯‘𝑀) ∈ ℕ0)
75, 6ax-mp 5 . . . 4 (♯‘𝑀) ∈ ℕ0
87nn0rei 12657 . . 3 (♯‘𝑀) ∈ ℝ
98a1i 11 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ∈ ℝ)
10 2nn 12456 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
11 prmrec.2 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
1211nnnn0d 12707 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
13 nnexpcl 14257 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1410, 12, 13sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1514nnnn0d 12707 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ0)
16 prmrec.3 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
1716nnrpd 13202 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
1817rpsqrtcld 15623 . . . . . 6 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
1918rprege0d 13211 . . . . 5 (𝜑 → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
20 flge0nn0 14000 . . . . 5 (((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2119, 20syl 18 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2215, 21nn0mulcld 12712 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℕ0)
2322nn0red 12708 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℝ)
2414nnred 12390 . . 3 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ)
2518rpred 13204 . . 3 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ)
2624, 25remulcld 11378 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)) ∈ ℝ)
27 ssrab2 4008 . . . . . . 7 {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ⊆ 𝑀
28 ssfi 9226 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Fin ∧ {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ⊆ 𝑀) → {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ∈ Fin)
295, 27, 28mp2an 705 . . . . . 6 {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ∈ Fin
30 hashcl 14541 . . . . . 6 ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ∈ Fin → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℕ0)
3129, 30ax-mp 5 . . . . 5 (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℕ0
3231nn0rei 12657 . . . 4 (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ
3321nn0red 12708 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ)
34 remulcl 11324 . . . 4 (((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ ∧ (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ) → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℝ)
3532, 33, 34sylancr 599 . . 3 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℝ)
36 fzfi 14155 . . . . . . 7 (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ∈ Fin
37 xpfi 9349 . . . . . . 7 (({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ∈ Fin ∧ (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ∈ Fin) → ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))) ∈ Fin)
3829, 36, 37mp2an 705 . . . . . 6 ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))) ∈ Fin
39 fveqeq2 6925 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → ((𝑄‘𝑥) = 1 ↔ (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1))
40 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ 𝑀)
413, 40sselid 3911 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ (1...𝑁))
42 elfznn 13727 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ (1...𝑁) → 𝑦 ∈ ℕ)
4341, 42syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℕ)
44 prmreclem2.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑄 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ sup({𝑟 ∈ ℕ ∣ (𝑟↑2) ∥ 𝑛}, ℝ, < ))
4544prmreclem1 17138 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦) ∈ ℕ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 ∧ (𝑛 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (𝑛↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))))
4645simp2d 1161 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦)
4743, 46syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦)
4845simp1d 1160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑄‘𝑦) ∈ ℕ)
4943, 48syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℕ)
5049nnsqcld 14429 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ)
5150nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ)
5250nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≠ 0)
5343nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℤ)
54 dvdsval2 16469 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ≠ 0 ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 ↔ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ))
5551, 52, 53, 54syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 ↔ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ))
5647, 55mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ)
57 nnre 12382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
58 nngt0 12409 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 0 < 𝑦)
5957, 58jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦))
60 nnre 12382 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
61 nngt0 12409 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ → 0 < ((𝑄‘𝑦)↑2))
6260, 61jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑄‘𝑦)↑2)))
63 divgt0 12225 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦) ∧ (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ ∧ 0 < ((𝑄‘𝑦)↑2))) → 0 < (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
6459, 62, 63syl2an 608 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦 ∈ ℕ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ) → 0 < (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
6543, 50, 64syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 0 < (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
66 elnnz 12743 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℕ ↔ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ ∧ 0 < (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
6756, 65, 66sylanbrc 595 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℕ)
6867nnred 12390 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℝ)
6943nnred 12390 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℝ)
7016nnred 12390 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℝ)
72 dvdsmul1 16491 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)))
7356, 51, 72syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)))
7443nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℂ)
7550nncnd 12391 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℂ)
7674, 75, 52divcan1d 12134 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = 𝑦)
7773, 76breqtrd 5137 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦)
78 dvdsle 16524 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦 → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑦))
7956, 43, 78syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦 → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑦))
8077, 79mpd 16 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑦)
81 elfzle2 13701 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (1...𝑁) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8241, 81syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8368, 69, 71, 80, 82letrd 11506 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑁)
84 nnuz 13044 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ≥‘1)
8567, 84eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (ℤ≥‘1))
8616nnzd 12759 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
8786adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
88 elfz5 13688 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (ℤ≥‘1) ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑁))
8985, 87, 88syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (1...𝑁) ↔ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑁))
9083, 89mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (1...𝑁))
91 breq2 5112 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑦 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑝 ∥ 𝑦))
9291notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑦 → (¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9392ralbidv 3189 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑦 → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9493, 2elrab2 3652 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ 𝑀 ↔ (𝑦 ∈ (1...𝑁) ∧ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9540, 94sylib 221 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 ∈ (1...𝑁) ∧ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9695simprd 501 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦)
9777adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦)
98 eldifi 4070 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) → 𝑝 ∈ ℙ)
99 prmz 16894 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
10098, 99syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) → 𝑝 ∈ ℤ)
101100adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → 𝑝 ∈ ℤ)
10256adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ)
10353adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → 𝑦 ∈ ℤ)
104 dvdstr 16508 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑝 ∈ ℤ ∧ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → ((𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∧ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦) → 𝑝 ∥ 𝑦))
105101, 102, 103, 104syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → ((𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∧ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦) → 𝑝 ∥ 𝑦))
10697, 105mpan2d 707 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → (𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → 𝑝 ∥ 𝑦))
107106con3d 153 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) ∧ 𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾))) → (¬ 𝑝 ∥ 𝑦 → ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
108107ralimdva 3178 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦 → ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
10996, 108mpd 16 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
110 breq2 5112 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
111110notbid 321 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → (¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
112111ralbidv 3189 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
113112, 2elrab2 3652 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ 𝑀 ↔ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (1...𝑁) ∧ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
11490, 109, 113sylanbrc 595 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ 𝑀)
11544prmreclem1 17138 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℕ → ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ ℕ ∧ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∧ (𝐴 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (𝐴↑2) ∥ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) / ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2)))))
116115simp2d 1161 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℕ → ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
11767, 116syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))
118115simp1d 1160 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℕ → (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ ℕ)
11967, 118syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ ℕ)
120 elnn1uz2 13092 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ ℕ ↔ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1 ∨ (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ (ℤ≥‘2)))
121119, 120sylib 221 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1 ∨ (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ (ℤ≥‘2)))
122121ord 878 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (¬ (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1 → (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ (ℤ≥‘2)))
12344prmreclem1 17138 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦) ∈ ℕ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 ∧ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))))
124123simp3d 1162 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
12543, 122, 124sylsyld 62 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (¬ (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1 → ¬ ((𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)))↑2) ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
126117, 125mt4d 118 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))) = 1)
12739, 114, 126elrabd 3650 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1})
12850nnred 12390 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
129 dvdsle 16524 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ) → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑦))
13051, 43, 129syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑦))
13147, 130mpd 16 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑦)
132128, 69, 71, 131, 82letrd 11506 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑁)
13371recnd 11376 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
134133sqsqrtd 15653 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((√‘𝑁)↑2) = 𝑁)
135132, 134breqtrrd 5139 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2))
13649nnrpd 13202 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+)
13718adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
138 rprege0 13176 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+ → ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑄‘𝑦)))
139 rprege0 13176 . . . . . . . . . . . . . 14 ((√‘𝑁) ∈ ℝ+ → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
140 le2sq 14317 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑄‘𝑦)) ∧ ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁))) → ((𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁) ↔ ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2)))
141138, 139, 140syl2an 608 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+ ∧ (√‘𝑁) ∈ ℝ+) → ((𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁) ↔ ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2)))
142136, 137, 141syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁) ↔ ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2)))
143135, 142mpbird 260 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁))
14425adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (√‘𝑁) ∈ ℝ)
14549nnzd 12759 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℤ)
146 flge 13985 . . . . . . . . . . . 12 (((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ (𝑄‘𝑦) ∈ ℤ) → ((𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁) ↔ (𝑄‘𝑦) ≤ (⌊‘(√‘𝑁))))
147144, 145, 146syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦) ≤ (√‘𝑁) ↔ (𝑄‘𝑦) ≤ (⌊‘(√‘𝑁))))
148143, 147mpbid 235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ≤ (⌊‘(√‘𝑁)))
14949, 84eleqtrdi 2874 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ (ℤ≥‘1))
15021nn0zd 12758 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
151150adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
152 elfz5 13688 . . . . . . . . . . 11 (((𝑄‘𝑦) ∈ (ℤ≥‘1) ∧ (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ) → ((𝑄‘𝑦) ∈ (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ↔ (𝑄‘𝑦) ≤ (⌊‘(√‘𝑁))))
153149, 151, 152syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦) ∈ (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ↔ (𝑄‘𝑦) ≤ (⌊‘(√‘𝑁))))
154148, 153mpbird 260 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ (1...(⌊‘(√‘𝑁))))
155127, 154opelxpd 5697 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ ∈ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))))
156155ex 418 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑀 → ⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ ∈ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))))
157 ovex 7484 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ V
158 fvex 6929 . . . . . . . . . . . 12 (𝑄‘𝑦) ∈ V
159157, 158opth 5452 . . . . . . . . . . 11 (⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩ ↔ ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) ∧ (𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧)))
160 oveq1 7458 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧) → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
161 oveq12 7460 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2)) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)))
162160, 161sylan2 605 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) ∧ (𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧)) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)))
163159, 162sylbi 220 . . . . . . . . . 10 (⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩ → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)))
16476adantrr 730 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = 𝑦)
165 fz1ssnn 13729 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1...𝑁) ⊆ ℕ
1663, 165sstri 3922 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑀 ⊆ ℕ
167 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ 𝑀)
168166, 167sselid 3911 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℕ)
169168nncnd 12391 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℂ)
17044prmreclem1 17138 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑧) ∈ ℕ ∧ ((𝑄‘𝑧)↑2) ∥ 𝑧 ∧ (2 ∈ (ℤ≥‘2) → ¬ (2↑2) ∥ (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)))))
171170simp1d 1160 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ ℕ → (𝑄‘𝑧) ∈ ℕ)
172168, 171syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → (𝑄‘𝑧) ∈ ℕ)
173172nnsqcld 14429 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℕ)
174173nncnd 12391 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℂ)
175173nnne0d 12428 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ≠ 0)
176169, 174, 175divcan1d 12134 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)) = 𝑧)
177164, 176eqeq12d 2779 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → (((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)) ↔ 𝑦 = 𝑧))
178163, 177imbitrid 247 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → (⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩ → 𝑦 = 𝑧))
179 id 23 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → 𝑦 = 𝑧)
180 fveq2 6916 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑧 → (𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧))
181180oveq1d 7466 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
182179, 181oveq12d 7469 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)))
183182, 180opeq12d 4853 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑧 → ⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩)
184178, 183impbid1 228 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → (⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩ ↔ 𝑦 = 𝑧))
185184ex 418 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀) → (⟨(𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)), (𝑄‘𝑦)⟩ = ⟨(𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)), (𝑄‘𝑧)⟩ ↔ 𝑦 = 𝑧)))
186156, 185dom2d 9058 . . . . . 6 (𝜑 → (({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))) ∈ Fin → 𝑀 ≼ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))))
18738, 186mpi 21 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 ≼ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))))
188 hashdom 14564 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ Fin ∧ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))) ∈ Fin) → ((♯‘𝑀) ≤ (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) ↔ 𝑀 ≼ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))))
1895, 38, 188mp2an 705 . . . . 5 ((♯‘𝑀) ≤ (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) ↔ 𝑀 ≼ ({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁)))))
190187, 189sylibr 237 . . . 4 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))))
191 hashxp 14620 . . . . . 6 (({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ∈ Fin ∧ (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ∈ Fin) → (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁))))))
19229, 36, 191mp2an 705 . . . . 5 (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))))
193 hashfz1 14531 . . . . . . 7 ((⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
19421, 193syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
195194oveq2d 7467 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
196192, 195eqtrid 2810 . . . 4 (𝜑 → (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
197190, 196breqtrd 5137 . . 3 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
19832a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ)
19921nn0ge0d 12710 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(√‘𝑁)))
200 prmrec.1 . . . . 5 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (1 / 𝑛), 0))
201200, 11, 16, 2, 44prmreclem2 17139 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ≤ (2↑𝐾))
202198, 24, 33, 199, 201lemul1ad 12296 . . 3 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
2039, 35, 23, 197, 202letrd 11506 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
20414nnrpd 13202 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ+)
205204rprege0d 13211 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2↑𝐾)))
206 fllelt 13977 . . . . 5 ((√‘𝑁) ∈ ℝ → ((⌊‘(√‘𝑁)) ≤ (√‘𝑁) ∧ (√‘𝑁) < ((⌊‘(√‘𝑁)) + 1)))
20725, 206syl 18 . . . 4 (𝜑 → ((⌊‘(√‘𝑁)) ≤ (√‘𝑁) ∧ (√‘𝑁) < ((⌊‘(√‘𝑁)) + 1)))
208207simpld 500 . . 3 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ≤ (√‘𝑁))
209 lemul2a 12212 . . 3 ((((⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ ∧ (√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ ((2↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2↑𝐾))) ∧ (⌊‘(√‘𝑁)) ≤ (√‘𝑁)) → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
21033, 25, 205, 208, 209syl31anc 1401 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
2119, 23, 26, 203, 210letrd 11506 1 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  {crab 3416   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ifcif 4485  ⟨cop 4840   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   × cxp 5656  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   ≼ cdom 9009  Fincfn 9011  supcsup 9469  ℝcr 11238  0cc0 11239  1c1 11240   + caddc 11242   · cmul 11244   < clt 11382   ≤ cle 11383   / cdiv 12013  ℕcn 12375  2c2 12437  ℕ0cn0 12646  ℤcz 12733  ℤ≥cuz 13005  ℝ+crp 13160  ...cfz 13679  ⌊cfl 13970  ↑cexp 14244  ♯chash 14515  √csqrt 15443   ∥ cdvds 16466  ℙcprime 16890
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-oadd 8518  df-er 8755  df-map 8887  df-pm 8888  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-sup 9471  df-inf 9472  df-dju 10019  df-card 10057  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-n0 12647  df-xnn0 12720  df-z 12734  df-uz 13006  df-q 13116  df-rp 13161  df-fz 13680  df-fl 13972  df-mod 14050  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-dvds 16467  df-gcd 16709  df-prm 16891  df-pc 17059
This theorem is used by:  prmreclem5  17142
  Copyright terms: Public domain W3C validator