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

Theorem prmreclem3 17089
Description: Lemma for prmrec 17093. 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 14108 . . . . . 6 (1...𝑁) ∈ Fin
2 prmrec.4 . . . . . . 7 𝑀 = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛}
32ssrab3 4030 . . . . . 6 𝑀 ⊆ (1...𝑁)
4 ssfi 9181 . . . . . 6 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑀 ⊆ (1...𝑁)) → 𝑀 ∈ Fin)
51, 3, 4mp2an 705 . . . . 5 𝑀 ∈ Fin
6 hashcl 14493 . . . . 5 (𝑀 ∈ Fin → (♯‘𝑀) ∈ ℕ0)
75, 6ax-mp 5 . . . 4 (♯‘𝑀) ∈ ℕ0
87nn0rei 12610 . . 3 (♯‘𝑀) ∈ ℝ
98a1i 11 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ∈ ℝ)
10 2nn 12409 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
11 prmrec.2 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
1211nnnn0d 12660 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
13 nnexpcl 14210 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1410, 12, 13sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1514nnnn0d 12660 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ0)
16 prmrec.3 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
1716nnrpd 13155 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
1817rpsqrtcld 15572 . . . . . 6 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
1918rprege0d 13164 . . . . 5 (𝜑 → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
20 flge0nn0 13953 . . . . 5 (((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2119, 20syl 18 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2215, 21nn0mulcld 12665 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℕ0)
2322nn0red 12661 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℝ)
2414nnred 12343 . . 3 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ)
2518rpred 13157 . . 3 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ)
2624, 25remulcld 11332 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)) ∈ ℝ)
27 ssrab2 4028 . . . . . . 7 {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ⊆ 𝑀
28 ssfi 9181 . . . . . . 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 14493 . . . . . 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 12610 . . . 4 (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ
3321nn0red 12661 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ)
34 remulcl 11278 . . . 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 14108 . . . . . . 7 (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ∈ Fin
37 xpfi 9304 . . . . . . 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 6892 . . . . . . . . . 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 3929 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ (1...𝑁))
42 elfznn 13680 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 17087 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14381 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ)
5150nnzd 12712 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ)
5250nnne0d 12381 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≠ 0)
5343nnzd 12712 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℤ)
54 dvdsval2 16418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ ∧ ((𝑄‘𝑦)↑2) ≠ 0 ∧ 𝑦 ∈ ℤ) → (((𝑄‘𝑦)↑2) ∥ 𝑦 ↔ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℤ))
5551, 52, 53, 54syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12335 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
58 nngt0 12362 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 0 < 𝑦)
5957, 58jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦))
60 nnre 12335 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
61 nngt0 12362 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12178 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12696 . . . . . . . . . . . . . . 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 12343 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℝ)
6943nnred 12343 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℝ)
7016nnred 12343 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℝ)
72 dvdsmul1 16440 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12344 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℂ)
7550nncnd 12344 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℂ)
7674, 75, 52divcan1d 12087 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = 𝑦)
7773, 76breqtrd 5131 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦)
78 dvdsle 16473 . . . . . . . . . . . . . . 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 13654 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (1...𝑁) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8241, 81syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8368, 69, 71, 80, 82letrd 11460 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑁)
84 nnuz 12997 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ≥‘1)
8567, 84eleqtrdi 2871 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (ℤ≥‘1))
8616nnzd 12712 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
8786adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
88 elfz5 13641 . . . . . . . . . . . . 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 5107 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑦 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑝 ∥ 𝑦))
9291notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑦 → (¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9392ralbidv 3186 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑦 → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9493, 2elrab2 3649 . . . . . . . . . . . . . 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 4078 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) → 𝑝 ∈ ℙ)
99 prmz 16843 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16457 . . . . . . . . . . . . . . . 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 1398 . . . . . . . . . . . . . . 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 3175 . . . . . . . . . . . 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 5107 . . . . . . . . . . . . . 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 3186 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
113112, 2elrab2 3649 . . . . . . . . . . 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 17087 . . . . . . . . . . . . 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 13045 . . . . . . . . . . . . . 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 17087 . . . . . . . . . . . . 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 3647 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1})
12850nnred 12343 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
129 dvdsle 16473 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11460 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑁)
13371recnd 11330 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
134133sqsqrtd 15602 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((√‘𝑁)↑2) = 𝑁)
135132, 134breqtrrd 5133 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2))
13649nnrpd 13155 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+)
13718adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
138 rprege0 13129 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+ → ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑄‘𝑦)))
139 rprege0 13129 . . . . . . . . . . . . . 14 ((√‘𝑁) ∈ ℝ+ → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
140 le2sq 14270 . . . . . . . . . . . . . 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 12712 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℤ)
146 flge 13938 . . . . . . . . . . . 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 2871 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ (ℤ≥‘1))
15021nn0zd 12711 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
151150adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
152 elfz5 13641 . . . . . . . . . . 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 5690 . . . . . . . 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 7451 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ V
158 fvex 6896 . . . . . . . . . . . 12 (𝑄‘𝑦) ∈ V
159157, 158opth 5445 . . . . . . . . . . 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 7425 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧) → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
161 oveq12 7427 . . . . . . . . . . . 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 13682 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1...𝑁) ⊆ ℕ
1663, 165sstri 3940 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑀 ⊆ ℕ
167 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ 𝑀)
168166, 167sselid 3929 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℕ)
169168nncnd 12344 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℂ)
17044prmreclem1 17087 . . . . . . . . . . . . . . . 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 14381 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℕ)
174173nncnd 12344 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℂ)
175173nnne0d 12381 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ≠ 0)
176169, 174, 175divcan1d 12087 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)) = 𝑧)
177164, 176eqeq12d 2777 . . . . . . . . . 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 6883 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑧 → (𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧))
181180oveq1d 7433 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
182179, 181oveq12d 7436 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)))
183182, 180opeq12d 4841 . . . . . . . . 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 9013 . . . . . 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 14516 . . . . . 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 14572 . . . . . 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 14483 . . . . . . 7 ((⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
19421, 193syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
195194oveq2d 7434 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
196192, 195eqtrid 2808 . . . 4 (𝜑 → (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
197190, 196breqtrd 5131 . . 3 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
19832a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ)
19921nn0ge0d 12663 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(√‘𝑁)))
200 prmrec.1 . . . . 5 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (1 / 𝑛), 0))
201200, 11, 16, 2, 44prmreclem2 17088 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ≤ (2↑𝐾))
202198, 24, 33, 199, 201lemul1ad 12249 . . 3 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
2039, 35, 23, 197, 202letrd 11460 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
20414nnrpd 13155 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ+)
205204rprege0d 13164 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2↑𝐾)))
206 fllelt 13930 . . . . 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 12165 . . 3 ((((⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ ∧ (√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ ((2↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2↑𝐾))) ∧ (⌊‘(√‘𝑁)) ≤ (√‘𝑁)) → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
21033, 25, 205, 208, 209syl31anc 1400 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)))
2119, 23, 26, 203, 210letrd 11460 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 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  {crab 3413   ∖ cdif 3896   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  ⟨cop 4590   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ≼ cdom 8964  Fincfn 8966  supcsup 9425  ℝcr 11192  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198   < clt 11336   ≤ cle 11337   / cdiv 11966  ℕcn 12328  2c2 12390  ℕ0cn0 12599  ℤcz 12686  ℤ≥cuz 12958  ℝ+crp 13113  ...cfz 13632  ⌊cfl 13923  ↑cexp 14197  ♯chash 14467  √csqrt 15393   ∥ cdvds 16415  ℙcprime 16839
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-pre-sup 11271
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-oadd 8473  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-sup 9427  df-inf 9428  df-dju 9975  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-div 11967  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-n0 12600  df-xnn0 12673  df-z 12687  df-uz 12959  df-q 13069  df-rp 13114  df-fz 13633  df-fl 13925  df-mod 14003  df-seq 14138  df-exp 14198  df-hash 14468  df-cj 15259  df-re 15260  df-im 15261  df-sqrt 15395  df-abs 15396  df-dvds 16416  df-gcd 16658  df-prm 16840  df-pc 17008
This theorem is used by:  prmreclem5  17091
  Copyright terms: Public domain W3C validator