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 Description: Lemma for pcadd 15640. The original numbers 𝐴 and 𝐵 have been decomposed using the prime count function as (𝑃↑𝑀) · (𝑅 / 𝑆) where 𝑅, 𝑆 are both not divisible by 𝑃 and 𝑀 = (𝑃 pCnt 𝐴), and similarly for 𝐵. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
pcaddlem.2 (𝜑𝐴 = ((𝑃𝑀) · (𝑅 / 𝑆)))
pcaddlem.3 (𝜑𝐵 = ((𝑃𝑁) · (𝑇 / 𝑈)))
pcaddlem.5 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃𝑅))
pcaddlem.6 (𝜑 → (𝑆 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃𝑆))
pcaddlem.7 (𝜑 → (𝑇 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃𝑇))
pcaddlem.8 (𝜑 → (𝑈 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃𝑈))
Assertion
Ref Expression
pcaddlem (𝜑𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)))

StepHypRef Expression
1 oveq2 6698 . . 3 ((𝐴 + 𝐵) = 0 → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑃 pCnt 0))
21breq2d 4697 . 2 ((𝐴 + 𝐵) = 0 → (𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) ↔ 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0)))
3 pcaddlem.4 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
4 eluzel2 11730 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
53, 4syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
65zred 11520 . . . . 5 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
76adantr 480 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ∈ ℝ)
8 pcaddlem.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑃 ∈ ℙ)
9 prmnn 15435 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ)
108, 9syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
1110nncnd 11074 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
1210nnne0d 11103 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑃 ≠ 0)
13 eluzelz 11735 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
143, 13syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
1514, 5zsubcld 11525 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑁𝑀) ∈ ℤ)
1611, 12, 15expclzd 13053 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℂ)
17 pcaddlem.7 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑇 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃𝑇))
1817simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑇 ∈ ℤ)
1918zcnd 11521 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑇 ∈ ℂ)
20 pcaddlem.8 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑈 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃𝑈))
2120simpld 474 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑈 ∈ ℕ)
2221nncnd 11074 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑈 ∈ ℂ)
2321nnne0d 11103 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑈 ≠ 0)
2416, 19, 22, 23divassd 10874 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) / 𝑈) = ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))
2524oveq2d 6706 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))
26 pcaddlem.5 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑅 ∈ ℤ ∧ ¬ 𝑃𝑅))
2726simpld 474 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ ℤ)
2827zcnd 11521 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ ℂ)
29 pcaddlem.6 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑆 ∈ ℕ ∧ ¬ 𝑃𝑆))
3029simpld 474 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑆 ∈ ℕ)
3130nncnd 11074 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ ℂ)
3216, 19mulcld 10098 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) ∈ ℂ)
3330nnne0d 11103 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ≠ 0)
3428, 31, 32, 22, 33, 23divadddivd 10883 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) / 𝑈)) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)))
3525, 34eqtr3d 2687 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)))
3635oveq2d 6706 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))))
3736adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))))
388adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑃 ∈ ℙ)
3921nnzd 11519 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑈 ∈ ℤ)
4027, 39zmulcld 11526 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑅 · 𝑈) ∈ ℤ)
41 uznn0sub 11757 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁𝑀) ∈ ℕ0)
423, 41syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑁𝑀) ∈ ℕ0)
4310, 42nnexpcld 13070 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℕ)
4443nnzd 11519 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℤ)
4544, 18zmulcld 11526 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) ∈ ℤ)
4630nnzd 11519 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ ℤ)
4745, 46zmulcld 11526 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆) ∈ ℤ)
4840, 47zaddcld 11524 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ)
4948adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ)
5011, 12, 5expclzd 13053 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑃𝑀) ∈ ℂ)
5150mul01d 10273 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑃𝑀) · 0) = 0)
52 oveq2 6698 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = ((𝑃𝑀) · 0))
5352eqeq1d 2653 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → (((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = 0 ↔ ((𝑃𝑀) · 0) = 0))
5451, 53syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) = 0 → ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = 0))
5554necon3d 2844 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ≠ 0 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0))
5628, 31, 33divcld 10839 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℂ)
5719, 22, 23divcld 10839 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℂ)
5816, 57mulcld 10098 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℂ)
5950, 56, 58adddid 10102 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (((𝑃𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) + ((𝑃𝑀) · ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))
60 pcaddlem.2 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐴 = ((𝑃𝑀) · (𝑅 / 𝑆)))
61 pcaddlem.3 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐵 = ((𝑃𝑁) · (𝑇 / 𝑈)))
625zcnd 11521 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
6314zcnd 11521 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
6462, 63pncan3d 10433 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → (𝑀 + (𝑁𝑀)) = 𝑁)
6564oveq2d 6706 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁𝑀))) = (𝑃𝑁))
66 expaddz 12944 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑃 ∈ ℂ ∧ 𝑃 ≠ 0) ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑁𝑀) ∈ ℤ)) → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁𝑀))) = ((𝑃𝑀) · (𝑃↑(𝑁𝑀))))
6711, 12, 5, 15, 66syl22anc 1367 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑃↑(𝑀 + (𝑁𝑀))) = ((𝑃𝑀) · (𝑃↑(𝑁𝑀))))
6865, 67eqtr3d 2687 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑃𝑁) = ((𝑃𝑀) · (𝑃↑(𝑁𝑀))))
6968oveq1d 6705 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑃𝑁) · (𝑇 / 𝑈)) = (((𝑃𝑀) · (𝑃↑(𝑁𝑀))) · (𝑇 / 𝑈)))
7050, 16, 57mulassd 10101 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (((𝑃𝑀) · (𝑃↑(𝑁𝑀))) · (𝑇 / 𝑈)) = ((𝑃𝑀) · ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))
7161, 69, 703eqtrd 2689 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐵 = ((𝑃𝑀) · ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))
7260, 71oveq12d 6708 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐴 + 𝐵) = (((𝑃𝑀) · (𝑅 / 𝑆)) + ((𝑃𝑀) · ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))))
7359, 72eqtr4d 2688 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝐴 + 𝐵))
7473neeq1d 2882 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ≠ 0 ↔ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0))
7535neeq1d 2882 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0 ↔ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0))
7655, 74, 753imtr3d 282 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0))
7730, 21nnmulcld 11106 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ)
7877nncnd 11074 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℂ)
7977nnne0d 11103 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑆 · 𝑈) ≠ 0)
8078, 79div0d 10838 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0 / (𝑆 · 𝑈)) = 0)
81 oveq1 6697 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = (0 / (𝑆 · 𝑈)))
8281eqeq1d 2653 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → ((((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = 0 ↔ (0 / (𝑆 · 𝑈)) = 0))
8380, 82syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) = 0 → (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) = 0))
8483necon3d 2844 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈)) ≠ 0 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0))
8576, 84syld 47 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0))
8685imp 444 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0)
8777adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ)
88 pcdiv 15604 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ ∧ ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0) ∧ (𝑆 · 𝑈) ∈ ℕ) → (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))))
8938, 49, 86, 87, 88syl121anc 1371 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) / (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))))
90 pcmul 15603 . . . . . . . . . . 11 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (𝑆 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ≠ 0) ∧ (𝑈 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ≠ 0)) → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)))
918, 46, 33, 39, 23, 90syl122anc 1375 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)))
9229simprd 478 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ¬ 𝑃𝑆)
93 pceq0 15622 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃𝑆))
948, 30, 93syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) = 0 ↔ ¬ 𝑃𝑆))
9592, 94mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑆) = 0)
9620simprd 478 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ¬ 𝑃𝑈)
97 pceq0 15622 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃𝑈))
988, 21, 97syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑈) = 0 ↔ ¬ 𝑃𝑈))
9996, 98mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑃 pCnt 𝑈) = 0)
10095, 99oveq12d 6708 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = (0 + 0))
101 00id 10249 . . . . . . . . . . 11 (0 + 0) = 0
102100, 101syl6eq 2701 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑃 pCnt 𝑆) + (𝑃 pCnt 𝑈)) = 0)
10391, 102eqtrd 2685 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈)) = 0)
104103oveq2d 6706 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0))
105104adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0))
106 pczcl 15600 . . . . . . . . . 10 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ (((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ∈ ℤ ∧ ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆)) ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈ ℕ0)
10738, 49, 86, 106syl12anc 1364 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈ ℕ0)
108107nn0cnd 11391 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) ∈ ℂ)
109108subid1d 10419 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − 0) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))))
110105, 109eqtrd 2685 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))) − (𝑃 pCnt (𝑆 · 𝑈))) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))))
11137, 89, 1103eqtrd 2689 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) = (𝑃 pCnt ((𝑅 · 𝑈) + (((𝑃↑(𝑁𝑀)) · 𝑇) · 𝑆))))
112111, 107eqeltrd 2730 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ∈ ℕ0)
113 nn0addge1 11377 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)))) ∈ ℕ0) → 𝑀 ≤ (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
1147, 112, 113syl2anc 694 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
115 nnq 11839 . . . . . . . 8 (𝑃 ∈ ℕ → 𝑃 ∈ ℚ)
11610, 115syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑃 ∈ ℚ)
117 qexpclz 12921 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃𝑀) ∈ ℚ)
118116, 12, 5, 117syl3anc 1366 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃𝑀) ∈ ℚ)
119118adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃𝑀) ∈ ℚ)
12011, 12, 5expne0d 13054 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃𝑀) ≠ 0)
121120adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃𝑀) ≠ 0)
122 znq 11830 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ ℤ ∧ 𝑆 ∈ ℕ) → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ)
12327, 30, 122syl2anc 694 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ)
124 qexpclz 12921 . . . . . . . . 9 ((𝑃 ∈ ℚ ∧ 𝑃 ≠ 0 ∧ (𝑁𝑀) ∈ ℤ) → (𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℚ)
125116, 12, 15, 124syl3anc 1366 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℚ)
126 znq 11830 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ ℤ ∧ 𝑈 ∈ ℕ) → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ)
12718, 21, 126syl2anc 694 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ)
128 qmulcl 11844 . . . . . . . 8 (((𝑃↑(𝑁𝑀)) ∈ ℚ ∧ (𝑇 / 𝑈) ∈ ℚ) → ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ)
129125, 127, 128syl2anc 694 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ)
130 qaddcl 11842 . . . . . . 7 (((𝑅 / 𝑆) ∈ ℚ ∧ ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈)) ∈ ℚ) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ)
131123, 129, 130syl2anc 694 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ)
132131adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ)
13374, 55sylbird 250 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐴 + 𝐵) ≠ 0 → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0))
134133imp 444 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)
135 pcqmul 15605 . . . . 5 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ ((𝑃𝑀) ∈ ℚ ∧ (𝑃𝑀) ≠ 0) ∧ (((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ∈ ℚ ∧ ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))) ≠ 0)) → (𝑃 pCnt ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = ((𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
13638, 119, 121, 132, 134, 135syl122anc 1375 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = ((𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
13773oveq2d 6706 . . . . 5 (𝜑 → (𝑃 pCnt ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)))
138137adantr 480 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt ((𝑃𝑀) · ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)))
139 pcid 15624 . . . . . . 7 ((𝑃 ∈ ℙ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) = 𝑀)
1408, 5, 139syl2anc 694 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) = 𝑀)
141140oveq1d 6705 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
142141adantr 480 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → ((𝑃 pCnt (𝑃𝑀)) + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
143136, 138, 1423eqtr3d 2693 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)) = (𝑀 + (𝑃 pCnt ((𝑅 / 𝑆) + ((𝑃↑(𝑁𝑀)) · (𝑇 / 𝑈))))))
144114, 143breqtrrd 4713 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴 + 𝐵) ≠ 0) → 𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)))
1456rexrd 10127 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℝ*)
146 pnfge 12002 . . . 4 (𝑀 ∈ ℝ*𝑀 ≤ +∞)
147145, 146syl 17 . . 3 (𝜑𝑀 ≤ +∞)
148 pc0 15606 . . . 4 (𝑃 ∈ ℙ → (𝑃 pCnt 0) = +∞)
1498, 148syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝑃 pCnt 0) = +∞)
150147, 149breqtrrd 4713 . 2 (𝜑𝑀 ≤ (𝑃 pCnt 0))
1512, 144, 150pm2.61ne 2908 1 (𝜑𝑀 ≤ (𝑃 pCnt (𝐴 + 𝐵)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030   ≠ wne 2823   class class class wbr 4685  ‘cfv 5926  (class class class)co 6690  ℂcc 9972  ℝcr 9973  0cc0 9974   + caddc 9977   · cmul 9979  +∞cpnf 10109  ℝ*cxr 10111   ≤ cle 10113   − cmin 10304   / cdiv 10722  ℕcn 11058  ℕ0cn0 11330  ℤcz 11415  ℤ≥cuz 11725  ℚcq 11826  ↑cexp 12900   ∥ cdvds 15027  ℙcprime 15432   pCnt cpc 15588 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051  ax-pre-sup 10052 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rmo 2949  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-sup 8389  df-inf 8390  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-div 10723  df-nn 11059  df-2 11117  df-3 11118  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-q 11827  df-rp 11871  df-fl 12633  df-mod 12709  df-seq 12842  df-exp 12901  df-cj 13883  df-re 13884  df-im 13885  df-sqrt 14019  df-abs 14020  df-dvds 15028  df-gcd 15264  df-prm 15433  df-pc 15589 This theorem is referenced by:  pcadd  15640
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