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

Theorem prmreclem3 17105
Description: Lemma for prmrec 17109. 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 14122 . . . . . 6 (1...𝑁) ∈ Fin
2 prmrec.4 . . . . . . 7 𝑀 = {𝑛 ∈ (1...𝑁) ∣ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛}
32ssrab3 4006 . . . . . 6 𝑀 ⊆ (1...𝑁)
4 ssfi 9195 . . . . . 6 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ 𝑀 ⊆ (1...𝑁)) → 𝑀 ∈ Fin)
51, 3, 4mp2an 705 . . . . 5 𝑀 ∈ Fin
6 hashcl 14507 . . . . 5 (𝑀 ∈ Fin → (♯‘𝑀) ∈ ℕ0)
75, 6ax-mp 5 . . . 4 (♯‘𝑀) ∈ ℕ0
87nn0rei 12624 . . 3 (♯‘𝑀) ∈ ℝ
98a1i 11 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ∈ ℝ)
10 2nn 12423 . . . . . 6 2 ∈ ℕ
11 prmrec.2 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
1211nnnn0d 12674 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
13 nnexpcl 14224 . . . . . 6 ((2 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ℕ0) → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1410, 12, 13sylancr 599 . . . . 5 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ)
1514nnnn0d 12674 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℕ0)
16 prmrec.3 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
1716nnrpd 13169 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ+)
1817rpsqrtcld 15588 . . . . . 6 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
1918rprege0d 13178 . . . . 5 (𝜑 → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
20 flge0nn0 13967 . . . . 5 (((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2119, 20syl 18 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0)
2215, 21nn0mulcld 12679 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℕ0)
2322nn0red 12675 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))) ∈ ℝ)
2414nnred 12357 . . 3 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ)
2518rpred 13171 . . 3 (𝜑 → (√‘𝑁) ∈ ℝ)
2624, 25remulcld 11346 . 2 (𝜑 → ((2↑𝐾) · (√‘𝑁)) ∈ ℝ)
27 ssrab2 4004 . . . . . . 7 {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} ⊆ 𝑀
28 ssfi 9195 . . . . . . 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 14507 . . . . . 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 12624 . . . 4 (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ
3321nn0red 12675 . . . 4 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℝ)
34 remulcl 11292 . . . 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 14122 . . . . . . 7 (1...(⌊‘(√‘𝑁))) ∈ Fin
37 xpfi 9318 . . . . . . 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 6899 . . . . . . . . . 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 3907 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ (1...𝑁))
42 elfznn 13694 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 17103 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 14395 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ)
5150nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℤ)
5250nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≠ 0)
5343nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℤ)
54 dvdsval2 16434 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12349 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 𝑦 ∈ ℝ)
58 nngt0 12376 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦 ∈ ℕ → 0 < 𝑦)
5957, 58jca 521 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℝ ∧ 0 < 𝑦))
60 nnre 12349 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℕ → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
61 nngt0 12376 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12192 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 12710 . . . . . . . . . . . . . . 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 12357 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ ℝ)
6943nnred 12357 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℝ)
7016nnred 12357 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℝ)
72 dvdsmul1 16456 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ∈ ℂ)
7550nncnd 12358 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℂ)
7674, 75, 52divcan1d 12101 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) · ((𝑄‘𝑦)↑2)) = 𝑦)
7773, 76breqtrd 5130 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∥ 𝑦)
78 dvdsle 16489 . . . . . . . . . . . . . . 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 13668 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (1...𝑁) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8241, 81syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑦 ≤ 𝑁)
8368, 69, 71, 80, 82letrd 11474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ≤ 𝑁)
84 nnuz 13011 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ≥‘1)
8567, 84eleqtrdi 2870 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ (ℤ≥‘1))
8616nnzd 12726 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
8786adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
88 elfz5 13655 . . . . . . . . . . . . 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 5106 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 = 𝑦 → (𝑝 ∥ 𝑛 ↔ 𝑝 ∥ 𝑦))
9291notbid 321 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 = 𝑦 → (¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9392ralbidv 3185 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 = 𝑦 → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑦))
9493, 2elrab2 3648 . . . . . . . . . . . . . 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 4066 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) → 𝑝 ∈ ℙ)
99 prmz 16859 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 16473 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3174 . . . . . . . . . . . 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 5106 . . . . . . . . . . . . . 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 3185 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) → (∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ 𝑛 ↔ ∀𝑝 ∈ (ℙ ∖ (1...𝐾)) ¬ 𝑝 ∥ (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2))))
113112, 2elrab2 3648 . . . . . . . . . . 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 17103 . . . . . . . . . . . . 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 13059 . . . . . . . . . . . . . 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 17103 . . . . . . . . . . . . 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 3646 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ {𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1})
12850nnred 12357 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ∈ ℝ)
129 dvdsle 16489 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11474 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ 𝑁)
13371recnd 11344 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → 𝑁 ∈ ℂ)
134133sqsqrtd 15618 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((√‘𝑁)↑2) = 𝑁)
135132, 134breqtrrd 5132 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → ((𝑄‘𝑦)↑2) ≤ ((√‘𝑁)↑2))
13649nnrpd 13169 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+)
13718adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (√‘𝑁) ∈ ℝ+)
138 rprege0 13143 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ+ → ((𝑄‘𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (𝑄‘𝑦)))
139 rprege0 13143 . . . . . . . . . . . . . 14 ((√‘𝑁) ∈ ℝ+ → ((√‘𝑁) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (√‘𝑁)))
140 le2sq 14284 . . . . . . . . . . . . . 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 12726 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ ℤ)
146 flge 13952 . . . . . . . . . . . 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 2870 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (𝑄‘𝑦) ∈ (ℤ≥‘1))
15021nn0zd 12725 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
151150adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ 𝑀) → (⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℤ)
152 elfz5 13655 . . . . . . . . . . 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 7457 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) ∈ V
158 fvex 6903 . . . . . . . . . . . 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 7431 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧) → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
161 oveq12 7433 . . . . . . . . . . . 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 13696 . . . . . . . . . . . . . . 15 (1...𝑁) ⊆ ℕ
1663, 165sstri 3918 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑀 ⊆ ℕ
167 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ 𝑀)
168166, 167sselid 3907 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℕ)
169168nncnd 12358 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → 𝑧 ∈ ℂ)
17044prmreclem1 17103 . . . . . . . . . . . . . . . 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 14395 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℕ)
174173nncnd 12358 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ∈ ℂ)
175173nnne0d 12395 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑄‘𝑧)↑2) ≠ 0)
176169, 174, 175divcan1d 12101 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑦 ∈ 𝑀 ∧ 𝑧 ∈ 𝑀)) → ((𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)) · ((𝑄‘𝑧)↑2)) = 𝑧)
177164, 176eqeq12d 2776 . . . . . . . . . 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 6890 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑧 → (𝑄‘𝑦) = (𝑄‘𝑧))
181180oveq1d 7439 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → ((𝑄‘𝑦)↑2) = ((𝑄‘𝑧)↑2))
182179, 181oveq12d 7442 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 / ((𝑄‘𝑦)↑2)) = (𝑧 / ((𝑄‘𝑧)↑2)))
183182, 180opeq12d 4847 . . . . . . . . 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 9027 . . . . . 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 14530 . . . . . 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 14586 . . . . . 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 14497 . . . . . . 7 ((⌊‘(√‘𝑁)) ∈ ℕ0 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
19421, 193syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁)))) = (⌊‘(√‘𝑁)))
195194oveq2d 7440 . . . . 5 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (♯‘(1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
196192, 195eqtrid 2807 . . . 4 (𝜑 → (♯‘({𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1} × (1...(⌊‘(√‘𝑁))))) = ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
197190, 196breqtrd 5130 . . 3 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))))
19832a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ∈ ℝ)
19921nn0ge0d 12677 . . . 4 (𝜑 → 0 ≤ (⌊‘(√‘𝑁)))
200 prmrec.1 . . . . 5 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (1 / 𝑛), 0))
201200, 11, 16, 2, 44prmreclem2 17104 . . . 4 (𝜑 → (♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) ≤ (2↑𝐾))
202198, 24, 33, 199, 201lemul1ad 12263 . . 3 (𝜑 → ((♯‘{𝑥 ∈ 𝑀 ∣ (𝑄‘𝑥) = 1}) · (⌊‘(√‘𝑁))) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
2039, 35, 23, 197, 202letrd 11474 . 2 (𝜑 → (♯‘𝑀) ≤ ((2↑𝐾) · (⌊‘(√‘𝑁))))
20414nnrpd 13169 . . . 4 (𝜑 → (2↑𝐾) ∈ ℝ+)
205204rprege0d 13178 . . 3 (𝜑 → ((2↑𝐾) ∈ ℝ ∧ 0 ≤ (2↑𝐾)))
206 fllelt 13944 . . . . 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 12179 . . 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 11474 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044  ifcif 4481  ⟨cop 4834   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5649  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ≼ cdom 8978  Fincfn 8980  supcsup 9439  ℝcr 11206  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210   · cmul 11212   < clt 11350   ≤ cle 11351   / cdiv 11980  ℕcn 12342  2c2 12404  ℕ0cn0 12613  ℤcz 12700  ℤ≥cuz 12972  ℝ+crp 13127  ...cfz 13646  ⌊cfl 13937  ↑cexp 14211  ♯chash 14481  √csqrt 15409   ∥ cdvds 16431  ℙcprime 16855
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-1o 8483  df-2o 8484  df-oadd 8487  df-er 8724  df-map 8856  df-pm 8857  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-fin 8984  df-sup 9441  df-inf 9442  df-dju 9989  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-n0 12614  df-xnn0 12687  df-z 12701  df-uz 12973  df-q 13083  df-rp 13128  df-fz 13647  df-fl 13939  df-mod 14017  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-dvds 16432  df-gcd 16674  df-prm 16856  df-pc 17024
This theorem is used by:  prmreclem5  17107
  Copyright terms: Public domain W3C validator