Metamath Proof Explorer


Theorem pcexp

Description: Prime power of an exponential. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion pcexp PAA0NPpCntAN=NPpCntA

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 oveq2 x=0Ax=A0
2 1 oveq2d x=0PpCntAx=PpCntA0
3 oveq1 x=0xPpCntA=0PpCntA
4 2 3 eqeq12d x=0PpCntAx=xPpCntAPpCntA0=0PpCntA
5 oveq2 x=yAx=Ay
6 5 oveq2d x=yPpCntAx=PpCntAy
7 oveq1 x=yxPpCntA=yPpCntA
8 6 7 eqeq12d x=yPpCntAx=xPpCntAPpCntAy=yPpCntA
9 oveq2 x=y+1Ax=Ay+1
10 9 oveq2d x=y+1PpCntAx=PpCntAy+1
11 oveq1 x=y+1xPpCntA=y+1PpCntA
12 10 11 eqeq12d x=y+1PpCntAx=xPpCntAPpCntAy+1=y+1PpCntA
13 oveq2 x=yAx=Ay
14 13 oveq2d x=yPpCntAx=PpCntAy
15 oveq1 x=yxPpCntA=yPpCntA
16 14 15 eqeq12d x=yPpCntAx=xPpCntAPpCntAy=yPpCntA
17 oveq2 x=NAx=AN
18 17 oveq2d x=NPpCntAx=PpCntAN
19 oveq1 x=NxPpCntA=NPpCntA
20 18 19 eqeq12d x=NPpCntAx=xPpCntAPpCntAN=NPpCntA
21 pc1 PPpCnt1=0
22 21 adantr PAA0PpCnt1=0
23 qcn AA
24 23 ad2antrl PAA0A
25 24 exp0d PAA0A0=1
26 25 oveq2d PAA0PpCntA0=PpCnt1
27 pcqcl PAA0PpCntA
28 27 zcnd PAA0PpCntA
29 28 mul02d PAA00PpCntA=0
30 22 26 29 3eqtr4d PAA0PpCntA0=0PpCntA
31 oveq1 PpCntAy=yPpCntAPpCntAy+PpCntA=yPpCntA+PpCntA
32 expp1 Ay0Ay+1=AyA
33 24 32 sylan PAA0y0Ay+1=AyA
34 33 oveq2d PAA0y0PpCntAy+1=PpCntAyA
35 simpll PAA0y0P
36 simplrl PAA0y0A
37 simplrr PAA0y0A0
38 nn0z y0y
39 38 adantl PAA0y0y
40 qexpclz AA0yAy
41 36 37 39 40 syl3anc PAA0y0Ay
42 24 adantr PAA0y0A
43 42 37 39 expne0d PAA0y0Ay0
44 pcqmul PAyAy0AA0PpCntAyA=PpCntAy+PpCntA
45 35 41 43 36 37 44 syl122anc PAA0y0PpCntAyA=PpCntAy+PpCntA
46 34 45 eqtrd PAA0y0PpCntAy+1=PpCntAy+PpCntA
47 nn0cn y0y
48 47 adantl PAA0y0y
49 28 adantr PAA0y0PpCntA
50 48 49 adddirp1d PAA0y0y+1PpCntA=yPpCntA+PpCntA
51 46 50 eqeq12d PAA0y0PpCntAy+1=y+1PpCntAPpCntAy+PpCntA=yPpCntA+PpCntA
52 31 51 imbitrrid PAA0y0PpCntAy=yPpCntAPpCntAy+1=y+1PpCntA
53 52 ex PAA0y0PpCntAy=yPpCntAPpCntAy+1=y+1PpCntA
54 negeq PpCntAy=yPpCntAPpCntAy=yPpCntA
55 nnnn0 yy0
56 expneg Ay0Ay=1Ay
57 24 55 56 syl2an PAA0yAy=1Ay
58 57 oveq2d PAA0yPpCntAy=PpCnt1Ay
59 simpll PAA0yP
60 55 41 sylan2 PAA0yAy
61 55 43 sylan2 PAA0yAy0
62 pcrec PAyAy0PpCnt1Ay=PpCntAy
63 59 60 61 62 syl12anc PAA0yPpCnt1Ay=PpCntAy
64 58 63 eqtrd PAA0yPpCntAy=PpCntAy
65 nncn yy
66 mulneg1 yPpCntAyPpCntA=yPpCntA
67 65 28 66 syl2anr PAA0yyPpCntA=yPpCntA
68 64 67 eqeq12d PAA0yPpCntAy=yPpCntAPpCntAy=yPpCntA
69 54 68 imbitrrid PAA0yPpCntAy=yPpCntAPpCntAy=yPpCntA
70 69 ex PAA0yPpCntAy=yPpCntAPpCntAy=yPpCntA
71 4 8 12 16 20 30 53 70 zindd PAA0NPpCntAN=NPpCntA
72 71 3impia PAA0NPpCntAN=NPpCntA