Metamath Proof Explorer


Theorem pcadd2

Description: The inequality of pcadd becomes an equality when one of the factors has prime count strictly less than the other. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Jan-2015) (Revised by Mario Carneiro, 26-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses pcadd2.1 φP
pcadd2.2 φA
pcadd2.3 φB
pcadd2.4 φPpCntA<PpCntB
Assertion pcadd2 φPpCntA=PpCntA+B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pcadd2.1 φP
2 pcadd2.2 φA
3 pcadd2.3 φB
4 pcadd2.4 φPpCntA<PpCntB
5 pcxcl PAPpCntA*
6 1 2 5 syl2anc φPpCntA*
7 qaddcl ABA+B
8 2 3 7 syl2anc φA+B
9 pcxcl PA+BPpCntA+B*
10 1 8 9 syl2anc φPpCntA+B*
11 pcxcl PBPpCntB*
12 1 3 11 syl2anc φPpCntB*
13 6 12 4 xrltled φPpCntAPpCntB
14 1 2 3 13 pcadd φPpCntAPpCntA+B
15 qnegcl BB
16 3 15 syl φB
17 xrltnle PpCntA*PpCntB*PpCntA<PpCntB¬PpCntBPpCntA
18 6 12 17 syl2anc φPpCntA<PpCntB¬PpCntBPpCntA
19 4 18 mpbid φ¬PpCntBPpCntA
20 1 adantr φPpCntBPpCntA+BP
21 16 adantr φPpCntBPpCntA+BB
22 8 adantr φPpCntBPpCntA+BA+B
23 pcneg PBPpCntB=PpCntB
24 1 3 23 syl2anc φPpCntB=PpCntB
25 24 breq1d φPpCntBPpCntA+BPpCntBPpCntA+B
26 25 biimpar φPpCntBPpCntA+BPpCntBPpCntA+B
27 20 21 22 26 pcadd φPpCntBPpCntA+BPpCntBPpCntB+A+B
28 27 ex φPpCntBPpCntA+BPpCntBPpCntB+A+B
29 qcn BB
30 3 29 syl φB
31 30 negcld φB
32 qcn AA
33 2 32 syl φA
34 31 33 30 add12d φB+A+B=A+B+B
35 31 30 addcomd φ-B+B=B+B
36 30 negidd φB+B=0
37 35 36 eqtrd φ-B+B=0
38 37 oveq2d φA+B+B=A+0
39 33 addridd φA+0=A
40 34 38 39 3eqtrd φB+A+B=A
41 40 oveq2d φPpCntB+A+B=PpCntA
42 24 41 breq12d φPpCntBPpCntB+A+BPpCntBPpCntA
43 28 42 sylibd φPpCntBPpCntA+BPpCntBPpCntA
44 19 43 mtod φ¬PpCntBPpCntA+B
45 xrltnle PpCntA+B*PpCntB*PpCntA+B<PpCntB¬PpCntBPpCntA+B
46 10 12 45 syl2anc φPpCntA+B<PpCntB¬PpCntBPpCntA+B
47 44 46 mpbird φPpCntA+B<PpCntB
48 10 12 47 xrltled φPpCntA+BPpCntB
49 48 24 breqtrrd φPpCntA+BPpCntB
50 1 8 16 49 pcadd φPpCntA+BPpCntA+B+B
51 33 30 31 addassd φA+B+B=A+B+B
52 36 oveq2d φA+B+B=A+0
53 51 52 39 3eqtrd φA+B+B=A
54 53 oveq2d φPpCntA+B+B=PpCntA
55 50 54 breqtrd φPpCntA+BPpCntA
56 6 10 14 55 xrletrid φPpCntA=PpCntA+B