MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  sqff1o Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem sqff1o 27491
Description: There is a bijection from the squarefree divisors of a number 𝑁 to the powerset of the prime divisors of 𝑁. Among other things, this implies that a number has 2↑𝑘 squarefree divisors where 𝑘 is the number of prime divisors, and a squarefree number has 2↑𝑘 divisors (because all divisors of a squarefree number are squarefree). The inverse function to 𝐹 takes the product of all the primes in some subset of prime divisors of 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jul-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sqff1o.1 𝑆 = {𝑥 ∈ ℕ ∣ ((μ‘𝑥) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∥ 𝑁)}
sqff1o.2 𝐹 = (𝑛 ∈ 𝑆 ↦ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛})
sqff1o.3 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)))
Assertion
Ref Expression
sqff1o (𝑁 ∈ ℕ → 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
Distinct variable groups:   𝑛,𝑝,𝑥,𝐺   𝑛,𝑁,𝑝,𝑥   𝑆,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   𝑆(𝑥)   𝐹(𝑥, 𝑛, 𝑝)

Proof of Theorem sqff1o
Dummy variables 𝑘 𝑞 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sqff1o.2 . 2 𝐹 = (𝑛 ∈ 𝑆 ↦ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛})
2 fveq2 6877 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑛 → (μ‘𝑥) = (μ‘𝑛))
32neeq1d 3015 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑛 → ((μ‘𝑥) ≠ 0 ↔ (μ‘𝑛) ≠ 0))
4 breq1 5106 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑛 → (𝑥 ∥ 𝑁 ↔ 𝑛 ∥ 𝑁))
53, 4anbi12d 644 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑛 → (((μ‘𝑥) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∥ 𝑁) ↔ ((μ‘𝑛) ≠ 0 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁)))
6 sqff1o.1 . . . . . . . . 9 𝑆 = {𝑥 ∈ ℕ ∣ ((μ‘𝑥) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∥ 𝑁)}
75, 6elrab2 3649 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ 𝑆 ↔ (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((μ‘𝑛) ≠ 0 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁)))
87simprbi 503 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ 𝑆 → ((μ‘𝑛) ≠ 0 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁))
98simprd 501 . . . . . 6 (𝑛 ∈ 𝑆 → 𝑛 ∥ 𝑁)
109ad2antlr 740 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑛 ∥ 𝑁)
11 prmz 16830 . . . . . . 7 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
1211adantl 487 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
13 simplr 781 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ 𝑆)
1413, 7sylib 221 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑛 ∈ ℕ ∧ ((μ‘𝑛) ≠ 0 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁)))
1514simpld 500 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ ℕ)
1615nnzd 12700 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ ℤ)
17 nnz 12695 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
1817ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℤ)
19 dvdstr 16444 . . . . . 6 ((𝑝 ∈ ℤ ∧ 𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑝 ∥ 𝑛 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁) → 𝑝 ∥ 𝑁))
2012, 16, 18, 19syl3anc 1398 . . . . 5 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∥ 𝑛 ∧ 𝑛 ∥ 𝑁) → 𝑝 ∥ 𝑁))
2110, 20mpan2d 707 . . . 4 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ 𝑛 → 𝑝 ∥ 𝑁))
2221ss2rabdv 4023 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛} ⊆ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
23 prmex 16832 . . . . 5 ℙ ∈ V
2423rabex 5300 . . . 4 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛} ∈ V
2524elpw 4561 . . 3 ({𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛} ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ↔ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛} ⊆ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
2622, 25sylibr 237 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛} ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
27 cnveq 5851 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) → ◡𝑦 = ◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))
2827imaeq1d 6053 . . . . . 6 (𝑦 = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) → (◡𝑦 “ ℕ) = (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ))
2928eleq1d 2846 . . . . 5 (𝑦 = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) → ((◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin ↔ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ∈ Fin))
30 1nn0 12603 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℕ0
31 0nn0 12602 . . . . . . . . . 10 0 ∈ ℕ0
3230, 31ifcli 4530 . . . . . . . . 9 if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ0
3332rgenw 3081 . . . . . . . 8 ∀𝑘 ∈ ℙ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ0
34 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))
3534fmpt 7102 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ ℙ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ0 ↔ (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)):ℙ⟶ℕ0)
3633, 35mpbi 233 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)):ℙ⟶ℕ0
3736a1i 11 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)):ℙ⟶ℕ0)
38 nn0ex 12593 . . . . . . 7 ℕ0 ∈ V
3938, 23elmap 8883 . . . . . 6 ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ↔ (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)):ℙ⟶ℕ0)
4037, 39sylibr 237 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ (ℕ0 ↑m ℙ))
41 fzfi 14095 . . . . . 6 (1...𝑁) ∈ Fin
42 ffn 6701 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)):ℙ⟶ℕ0 → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) Fn ℙ)
43 elpreima 7049 . . . . . . . . . . 11 ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) Fn ℙ → (𝑥 ∈ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ↔ (𝑥 ∈ ℙ ∧ ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑥) ∈ ℕ)))
4436, 42, 43mp2b 10 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ↔ (𝑥 ∈ ℙ ∧ ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑥) ∈ ℕ))
45 elequ1 2152 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑥 → (𝑘 ∈ 𝑧 ↔ 𝑥 ∈ 𝑧))
4645ifbid 4506 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑥 → if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0) = if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0))
4730, 31ifcli 4530 . . . . . . . . . . . . . 14 if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ0
4847elexi 3473 . . . . . . . . . . . . 13 if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ V
4946, 34, 48fvmpt 6985 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ ℙ → ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑥) = if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0))
5049eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ ℙ → (((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑥) ∈ ℕ ↔ if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ))
5150biimpa 482 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ ℙ ∧ ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑥) ∈ ℕ) → if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ)
5244, 51sylbi 220 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) → if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ)
53 0nnn 12355 . . . . . . . . . . 11 ¬ 0 ∈ ℕ
54 iffalse 4491 . . . . . . . . . . . 12 (¬ 𝑥 ∈ 𝑧 → if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) = 0)
5554eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 (¬ 𝑥 ∈ 𝑧 → (if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ ↔ 0 ∈ ℕ))
5653, 55mtbiri 330 . . . . . . . . . 10 (¬ 𝑥 ∈ 𝑧 → ¬ if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ)
5756con4i 115 . . . . . . . . 9 (if(𝑥 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ → 𝑥 ∈ 𝑧)
5852, 57syl 18 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) → 𝑥 ∈ 𝑧)
5958ssriv 3935 . . . . . . 7 (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ⊆ 𝑧
60 elpwi 4564 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} → 𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
6160adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → 𝑧 ⊆ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
62 prmssnn 16831 . . . . . . . . . 10 ℙ ⊆ ℕ
63 rabss2 4025 . . . . . . . . . 10 (ℙ ⊆ ℕ → {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ {𝑝 ∈ ℕ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
6462, 63ax-mp 5 . . . . . . . . 9 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ {𝑝 ∈ ℕ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}
65 dvdsssfz1 16468 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ℕ → {𝑝 ∈ ℕ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ (1...𝑁))
6665adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → {𝑝 ∈ ℕ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ (1...𝑁))
6764, 66sstrid 3942 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ (1...𝑁))
6861, 67sstrd 3941 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → 𝑧 ⊆ (1...𝑁))
6959, 68sstrid 3942 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ⊆ (1...𝑁))
70 ssfi 9172 . . . . . 6 (((1...𝑁) ∈ Fin ∧ (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ⊆ (1...𝑁)) → (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ∈ Fin)
7141, 69, 70sylancr 599 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) “ ℕ) ∈ Fin)
7229, 40, 71elrabd 3647 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin})
73 sqff1o.3 . . . . . . 7 𝐺 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)))
74 eqid 2761 . . . . . . 7 {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}
7573, 741arith 17085 . . . . . 6 𝐺:ℕ–1-1-onto→{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}
76 f1ocnv 6829 . . . . . 6 (𝐺:ℕ–1-1-onto→{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin} → ◡𝐺:{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}–1-1-onto→ℕ)
77 f1of 6816 . . . . . 6 (◡𝐺:{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}–1-1-onto→ℕ → ◡𝐺:{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}⟶ℕ)
7875, 76, 77mp2b 10 . . . . 5 ◡𝐺:{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}⟶ℕ
7978ffvelcdmi 7075 . . . 4 ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin} → (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℕ)
8072, 79syl 18 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℕ)
81 f1ocnvfv2 7277 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺:ℕ–1-1-onto→{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin} ∧ (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐺‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))
8275, 72, 81sylancr 599 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝐺‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))
83731arithlem1 17081 . . . . . . . . . . . 12 ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℕ → (𝐺‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))))))
8480, 83syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝐺‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))))))
8582, 84eqtr3d 2798 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))))))
8685fveq1d 6879 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑞) = ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))‘𝑞))
87 elequ1 2152 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑞 → (𝑘 ∈ 𝑧 ↔ 𝑞 ∈ 𝑧))
8887ifbid 4506 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑞 → if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0) = if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0))
8930, 31ifcli 4530 . . . . . . . . . . 11 if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ ℕ0
9089elexi 3473 . . . . . . . . . 10 if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ∈ V
9188, 34, 90fvmpt 6985 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℙ → ((𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))‘𝑞) = if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0))
9286, 91sylan9req 2817 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))‘𝑞) = if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0))
93 oveq1 7419 . . . . . . . . . 10 (𝑝 = 𝑞 → (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) = (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
94 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))))) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
95 ovex 7445 . . . . . . . . . 10 (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ∈ V
9693, 94, 95fvmpt 6985 . . . . . . . . 9 (𝑞 ∈ ℙ → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))‘𝑞) = (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
9796adantl 487 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))‘𝑞) = (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
9892, 97eqtr3d 2798 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) = (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
99 breq1 5106 . . . . . . . 8 (1 = if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) → (1 ≤ 1 ↔ if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ 1))
100 breq1 5106 . . . . . . . 8 (0 = if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) → (0 ≤ 1 ↔ if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ 1))
101 1le1 11925 . . . . . . . 8 1 ≤ 1
102 0le1 11820 . . . . . . . 8 0 ≤ 1
10399, 100, 101, 102keephyp 4554 . . . . . . 7 if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ 1
10498, 103eqbrtrrdi 5145 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ 1)
105104ralrimiva 3155 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ 1)
106 issqf 27445 . . . . . 6 ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℕ → ((μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0 ↔ ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ 1))
10780, 106syl 18 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ((μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0 ↔ ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ 1))
108105, 107mpbird 260 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0)
109 iftrue 4488 . . . . . . . . . . . 12 (𝑞 ∈ 𝑧 → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) = 1)
110109adantl 487 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) = 1)
11161sselda 3931 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → 𝑞 ∈ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
112 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑝 = 𝑞 → (𝑝 ∥ 𝑁 ↔ 𝑞 ∥ 𝑁))
113112elrab 3645 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑞 ∈ {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ↔ (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ∥ 𝑁))
114111, 113sylib 221 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → (𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑞 ∥ 𝑁))
115114simprd 501 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → 𝑞 ∥ 𝑁)
116114simpld 500 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → 𝑞 ∈ ℙ)
117 simpll 779 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → 𝑁 ∈ ℕ)
118 pcelnn 17028 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑞 pCnt 𝑁) ∈ ℕ ↔ 𝑞 ∥ 𝑁))
119116, 117, 118syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → ((𝑞 pCnt 𝑁) ∈ ℕ ↔ 𝑞 ∥ 𝑁))
120115, 119mpbird 260 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → (𝑞 pCnt 𝑁) ∈ ℕ)
121120nnge1d 12367 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → 1 ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
122110, 121eqbrtrd 5127 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ 𝑧) → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
123122ex 418 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (𝑞 ∈ 𝑧 → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
124123adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 ∈ 𝑧 → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
125 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑞 ∈ ℙ)
12617ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 𝑁 ∈ ℤ)
127 pcge0 17020 . . . . . . . . . 10 ((𝑞 ∈ ℙ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → 0 ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
128125, 126, 127syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → 0 ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
129 iffalse 4491 . . . . . . . . . 10 (¬ 𝑞 ∈ 𝑧 → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) = 0)
130129breq1d 5113 . . . . . . . . 9 (¬ 𝑞 ∈ 𝑧 → (if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁) ↔ 0 ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
131128, 130syl5ibrcom 250 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (¬ 𝑞 ∈ 𝑧 → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
132124, 131pm2.61d 181 . . . . . . 7 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → if(𝑞 ∈ 𝑧, 1, 0) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
13398, 132eqbrtrrd 5129 . . . . . 6 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) ∧ 𝑞 ∈ ℙ) → (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
134133ralrimiva 3155 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁))
13580nnzd 12700 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℤ)
13617adantr 486 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → 𝑁 ∈ ℤ)
137 pc2dvds 17037 . . . . . 6 (((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁 ↔ ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
138135, 136, 137syl2anc 596 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁 ↔ ∀𝑞 ∈ ℙ (𝑞 pCnt (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≤ (𝑞 pCnt 𝑁)))
139134, 138mpbird 260 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁)
140108, 139jca 521 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → ((μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0 ∧ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁))
141 fveq2 6877 . . . . . 6 (𝑥 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) → (μ‘𝑥) = (μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
142141neeq1d 3015 . . . . 5 (𝑥 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) → ((μ‘𝑥) ≠ 0 ↔ (μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0))
143 breq1 5106 . . . . 5 (𝑥 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) → (𝑥 ∥ 𝑁 ↔ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁))
144142, 143anbi12d 644 . . . 4 (𝑥 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) → (((μ‘𝑥) ≠ 0 ∧ 𝑥 ∥ 𝑁) ↔ ((μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0 ∧ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁)))
145144, 6elrab2 3649 . . 3 ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ 𝑆 ↔ ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ ℕ ∧ ((μ‘(◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))) ≠ 0 ∧ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∥ 𝑁)))
14680, 140, 145sylanbrc 595 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁}) → (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ∈ 𝑆)
147 eqcom 2768 . . 3 (𝑛 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ↔ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) = 𝑛)
1487simplbi 502 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ 𝑆 → 𝑛 ∈ ℕ)
149148ad2antrl 741 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 𝑛 ∈ ℕ)
15023mptex 7221 . . . . . 6 (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ V
15173fvmpt2 6997 . . . . . 6 ((𝑛 ∈ ℕ ∧ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ V) → (𝐺‘𝑛) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)))
152149, 150, 151sylancl 598 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝐺‘𝑛) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)))
153152eqeq1d 2763 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝐺‘𝑛) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))))
15475a1i 11 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 𝐺:ℕ–1-1-onto→{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin})
15572adantrl 729 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin})
156 f1ocnvfvb 7279 . . . . 5 ((𝐺:ℕ–1-1-onto→{𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin} ∧ 𝑛 ∈ ℕ ∧ (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ∈ {𝑦 ∈ (ℕ0 ↑m ℙ) ∣ (◡𝑦 “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝐺‘𝑛) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) = 𝑛))
157154, 149, 155, 156syl3anc 1398 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝐺‘𝑛) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) = 𝑛))
15823a1i 11 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ℙ ∈ V)
159 0cnd 11280 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 0 ∈ ℂ)
160 1cnd 11283 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 1 ∈ ℂ)
161 0ne1 12395 . . . . . . . 8 0 ≠ 1
162161a1i 11 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 0 ≠ 1)
163158, 159, 160, 162pw2f1olem 9084 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝑧 ∈ 𝒫 ℙ ∧ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ↔ ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ ({0, 1} ↑m ℙ) ∧ 𝑧 = (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}))))
164 ssrab2 4028 . . . . . . . . 9 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ ℙ
165164sspwi 4569 . . . . . . . 8 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁} ⊆ 𝒫 ℙ
166 simprr 785 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})
167165, 166sselid 3929 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → 𝑧 ∈ 𝒫 ℙ)
168167biantrurd 542 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ (𝑧 ∈ 𝒫 ℙ ∧ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)))))
169 id 23 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℙ)
170148adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → 𝑛 ∈ ℕ)
171 pccl 17007 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ0)
172169, 170, 171syl2anr 609 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ0)
173 elnn0 12589 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) = 0))
174172, 173sylib 221 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) = 0))
175174orcomd 885 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) = 0 ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ))
1768simpld 500 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ 𝑆 → (μ‘𝑛) ≠ 0)
177176adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → (μ‘𝑛) ≠ 0)
178 issqf 27445 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑛 ∈ ℕ → ((μ‘𝑛) ≠ 0 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝑛) ≤ 1))
179170, 178syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → ((μ‘𝑛) ≠ 0 ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝑛) ≤ 1))
180177, 179mpbid 235 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt 𝑛) ≤ 1)
181180r19.21bi 3255 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt 𝑛) ≤ 1)
182 nnle1eq1 12349 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ → ((𝑝 pCnt 𝑛) ≤ 1 ↔ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1))
183181, 182syl5ibcom 248 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ → (𝑝 pCnt 𝑛) = 1))
184183orim2d 982 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (((𝑝 pCnt 𝑛) = 0 ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) = 0 ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1)))
185175, 184mpd 16 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) = 0 ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1))
186 ovex 7445 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ V
187186elpr 4609 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ {0, 1} ↔ ((𝑝 pCnt 𝑛) = 0 ∨ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1))
188185, 187sylibr 237 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ {0, 1})
189188fmpttd 7107 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)):ℙ⟶{0, 1})
190189adantrr 730 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)):ℙ⟶{0, 1})
191 prex 5396 . . . . . . . . 9 {0, 1} ∈ V
192191, 23elmap 8883 . . . . . . . 8 ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ ({0, 1} ↑m ℙ) ↔ (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)):ℙ⟶{0, 1})
193190, 192sylibr 237 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ ({0, 1} ↑m ℙ))
194193biantrurd 542 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑧 = (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}) ↔ ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) ∈ ({0, 1} ↑m ℙ) ∧ 𝑧 = (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}))))
195163, 168, 1943bitr4d 314 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ 𝑧 = (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1})))
196 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛))
197196mptiniseg 6233 . . . . . . . 8 (1 ∈ ℕ0 → (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}) = {𝑝 ∈ ℙ ∣ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1})
19830, 197ax-mp 5 . . . . . . 7 (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}) = {𝑝 ∈ ℙ ∣ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1}
199 id 23 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑝 pCnt 𝑛) = 1 → (𝑝 pCnt 𝑛) = 1)
200 1nn 12327 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℕ
201199, 200eqeltrdi 2869 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 pCnt 𝑛) = 1 → (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ)
202201, 183impbid2 229 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) = 1 ↔ (𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ))
203 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
204 pcelnn 17028 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑛 ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ 𝑛))
205203, 15, 204syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) ∈ ℕ ↔ 𝑝 ∥ 𝑛))
206202, 205bitrd 282 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt 𝑛) = 1 ↔ 𝑝 ∥ 𝑛))
207206rabbidva 3419 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑛 ∈ 𝑆) → {𝑝 ∈ ℙ ∣ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1} = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛})
208207adantrr 730 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → {𝑝 ∈ ℙ ∣ (𝑝 pCnt 𝑛) = 1} = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛})
209198, 208eqtrid 2808 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}) = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛})
210209eqeq2d 2772 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑧 = (◡(𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) “ {1}) ↔ 𝑧 = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛}))
211195, 210bitrd 282 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((𝑝 ∈ ℙ ↦ (𝑝 pCnt 𝑛)) = (𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0)) ↔ 𝑧 = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛}))
212153, 157, 2113bitr3d 312 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → ((◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) = 𝑛 ↔ 𝑧 = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛}))
213147, 212bitrid 286 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ (𝑛 ∈ 𝑆 ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑁})) → (𝑛 = (◡𝐺‘(𝑘 ∈ ℙ ↦ if(𝑘 ∈ 𝑧, 1, 0))) ↔ 𝑧 = {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 𝑛}))
2141, 26, 146, 213f1o2d 7667 1 (𝑁 ∈ ℕ → 𝐹:𝑆–1-1-onto→𝒫 {𝑝 ∈ ℙ ∣ 𝑝 ∥ 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  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ◡ccnv 5650   “ cima 5654   Fn wfn 6526  ⟶wf 6527  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412   ↑m cmap 8831  Fincfn 8957  ℂcc 11179  0cc0 11181  1c1 11182   ≤ cle 11325  ℕcn 12316  ℕ0cn0 12587  ℤcz 12674  ...cfz 13620   ∥ cdvds 16402  ℙcprime 16826   pCnt cpc 16994  μcmu 27404
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 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-map 8833  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9418  df-inf 9419  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-q 13057  df-rp 13102  df-fz 13621  df-fl 13912  df-mod 13990  df-seq 14125  df-exp 14185  df-hash 14455  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-dvds 16403  df-gcd 16645  df-prm 16827  df-pc 16995  df-mu 27410
This theorem is used by:  musum  27500
  Copyright terms: Public domain W3C validator