Metamath Proof Explorer


Theorem pcmpt

Description: Construct a function with given prime count characteristics. (Contributed by Mario Carneiro, 12-Mar-2014)

Ref Expression
Hypotheses pcmpt.1 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) )
pcmpt.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„™ ๐ด โˆˆ โ„•0 )
pcmpt.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
pcmpt.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
pcmpt.5 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ƒ โ†’ ๐ด = ๐ต )
Assertion pcmpt ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pcmpt.1 โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) )
2 pcmpt.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„™ ๐ด โˆˆ โ„•0 )
3 pcmpt.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
4 pcmpt.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
5 pcmpt.5 โŠข ( ๐‘› = ๐‘ƒ โ†’ ๐ด = ๐ต )
6 fveq2 โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) = ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) )
7 6 oveq2d โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) )
8 breq2 โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ โ†” ๐‘ƒ โ‰ค 1 ) )
9 8 ifbid โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) )
10 7 9 eqeq12d โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) ) )
11 10 imbi2d โŠข ( ๐‘ = 1 โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) ) ) )
12 fveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) = ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) )
13 12 oveq2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
14 breq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ โ†” ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ ) )
15 14 ifbid โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) )
16 13 15 eqeq12d โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) ) )
17 16 imbi2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘˜ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) ) ) )
18 fveq2 โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) = ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
19 18 oveq2d โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
20 breq2 โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ โ†” ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
21 20 ifbid โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) )
22 19 21 eqeq12d โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) )
23 22 imbi2d โŠข ( ๐‘ = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) ) )
24 fveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) = ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) )
25 24 oveq2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) )
26 breq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ โ†” ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ ) )
27 26 ifbid โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) )
28 25 27 eqeq12d โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) )
29 28 imbi2d โŠข ( ๐‘ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) โ†” ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) ) )
30 1z โŠข 1 โˆˆ โ„ค
31 seq1 โŠข ( 1 โˆˆ โ„ค โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) = ( ๐น โ€˜ 1 ) )
32 30 31 ax-mp โŠข ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) = ( ๐น โ€˜ 1 )
33 1nn โŠข 1 โˆˆ โ„•
34 1nprm โŠข ยฌ 1 โˆˆ โ„™
35 eleq1 โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„™ โ†” 1 โˆˆ โ„™ ) )
36 34 35 mtbiri โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ ยฌ ๐‘› โˆˆ โ„™ )
37 36 iffalsed โŠข ( ๐‘› = 1 โ†’ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) = 1 )
38 1ex โŠข 1 โˆˆ V
39 37 1 38 fvmpt โŠข ( 1 โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐น โ€˜ 1 ) = 1 )
40 33 39 ax-mp โŠข ( ๐น โ€˜ 1 ) = 1
41 32 40 eqtri โŠข ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) = 1
42 41 oveq2i โŠข ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt 1 )
43 pc1 โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt 1 ) = 0 )
44 42 43 eqtrid โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = 0 )
45 prmgt1 โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ 1 < ๐‘ƒ )
46 1re โŠข 1 โˆˆ โ„
47 prmuz2 โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
48 eluzelre โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
49 47 48 syl โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
50 ltnle โŠข ( ( 1 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„ ) โ†’ ( 1 < ๐‘ƒ โ†” ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค 1 ) )
51 46 49 50 sylancr โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ( 1 < ๐‘ƒ โ†” ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค 1 ) )
52 45 51 mpbid โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค 1 )
53 52 iffalsed โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) = 0 )
54 44 53 eqtr4d โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) )
55 4 54 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ 1 ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค 1 , ๐ต , 0 ) )
56 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
57 1 2 pcmptcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น : โ„• โŸถ โ„• โˆง seq 1 ( ยท , ๐น ) : โ„• โŸถ โ„• ) )
58 57 simpld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : โ„• โŸถ โ„• )
59 peano2nn โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• )
60 ffvelcdm โŠข ( ( ๐น : โ„• โŸถ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
61 58 59 60 syl2an โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
62 61 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
63 56 62 pccld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„•0 )
64 63 nn0cnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) โˆˆ โ„‚ )
65 64 addlidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( 0 + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
66 59 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• )
67 ovex โŠข ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) โˆˆ V
68 67 38 ifex โŠข if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) โˆˆ V
69 68 csbex โŠข โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) โˆˆ V
70 1 fvmpts โŠข ( ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• โˆง โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) โˆˆ V ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) )
71 ovex โŠข ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ V
72 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘› ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™
73 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› ( ๐‘˜ + 1 )
74 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› โ†‘
75 nfcsb1v โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด
76 73 74 75 nfov โŠข โ„ฒ ๐‘› ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
77 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘› 1
78 72 76 77 nfif โŠข โ„ฒ ๐‘› if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 )
79 eleq1 โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„™ โ†” ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) )
80 id โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) )
81 csbeq1a โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ๐ด = โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
82 80 81 oveq12d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) = ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
83 79 82 ifbieq1d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) = if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) )
84 71 78 83 csbief โŠข โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) = if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 )
85 70 84 eqtrdi โŠข ( ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• โˆง โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ if ( ๐‘› โˆˆ โ„™ , ( ๐‘› โ†‘ ๐ด ) , 1 ) โˆˆ V ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) )
86 66 69 85 sylancl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) )
87 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ )
88 87 56 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ )
89 88 iftrued โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) = ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
90 87 csbeq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด = โฆ‹ ๐‘ƒ / ๐‘› โฆŒ ๐ด )
91 nfcvd โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ โ„ฒ ๐‘› ๐ต )
92 91 5 csbiegf โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ โฆ‹ ๐‘ƒ / ๐‘› โฆŒ ๐ด = ๐ต )
93 56 92 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ โฆ‹ ๐‘ƒ / ๐‘› โฆŒ ๐ด = ๐ต )
94 90 93 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด = ๐ต )
95 87 94 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) = ( ๐‘ƒ โ†‘ ๐ต ) )
96 86 89 95 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ๐‘ƒ โ†‘ ๐ต ) )
97 96 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐‘ƒ โ†‘ ๐ต ) ) )
98 5 eleq1d โŠข ( ๐‘› = ๐‘ƒ โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„•0 โ†” ๐ต โˆˆ โ„•0 ) )
99 98 rspcv โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„™ ๐ด โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•0 ) )
100 4 2 99 sylc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•0 )
101 100 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„•0 )
102 pcidlem โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ๐ต โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐‘ƒ โ†‘ ๐ต ) ) = ๐ต )
103 56 101 102 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐‘ƒ โ†‘ ๐ต ) ) = ๐ต )
104 65 97 103 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( 0 + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ๐ต )
105 oveq1 โŠข ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ( 0 + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
106 105 eqeq1d โŠข ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = 0 โ†’ ( ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ๐ต โ†” ( 0 + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ๐ต ) )
107 104 106 syl5ibrcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = 0 โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ๐ต ) )
108 nnre โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„ )
109 108 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„ )
110 ltp1 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ โ†’ ๐‘˜ < ( ๐‘˜ + 1 ) )
111 peano2re โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„ )
112 ltnle โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ( ๐‘˜ < ( ๐‘˜ + 1 ) โ†” ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰ค ๐‘˜ ) )
113 111 112 mpdan โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ โ†’ ( ๐‘˜ < ( ๐‘˜ + 1 ) โ†” ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰ค ๐‘˜ ) )
114 110 113 mpbid โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ โ†’ ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰ค ๐‘˜ )
115 109 114 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰ค ๐‘˜ )
116 87 breq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰ค ๐‘˜ โ†” ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ ) )
117 115 116 mtbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ )
118 117 iffalsed โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) = 0 )
119 118 eqeq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = 0 ) )
120 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
121 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
122 120 121 eleqtrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
123 seqp1 โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
124 122 123 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
125 124 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
126 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
127 57 simprd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ seq 1 ( ยท , ๐น ) : โ„• โŸถ โ„• )
128 127 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• )
129 nnz โŠข ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค )
130 nnne0 โŠข ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 )
131 129 130 jca โŠข ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) )
132 128 131 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) )
133 nnz โŠข ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„ค )
134 nnne0 โŠข ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โ‰  0 )
135 133 134 jca โŠข ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โ‰  0 ) )
136 61 135 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โ‰  0 ) )
137 pcmul โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โ‰  0 ) โˆง ( ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โ‰  0 ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
138 126 132 136 137 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
139 125 138 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
140 139 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
141 prmnn โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
142 4 141 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
143 142 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
144 143 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
145 144 leidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ƒ )
146 145 87 breqtrrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) )
147 146 iftrued โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) = ๐ต )
148 140 147 eqeq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) โ†” ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ๐ต ) )
149 107 119 148 3imtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) )
150 149 expr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) = ๐‘ƒ โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) ) )
151 139 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) )
152 simplrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ )
153 152 necomd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ๐‘ƒ โ‰  ( ๐‘˜ + 1 ) )
154 4 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
155 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ )
156 2 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„™ ๐ด โˆˆ โ„•0 )
157 75 nfel1 โŠข โ„ฒ ๐‘› โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„•0
158 81 eleq1d โŠข ( ๐‘› = ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„•0 โ†” โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„•0 ) )
159 157 158 rspc โŠข ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„™ ๐ด โˆˆ โ„•0 โ†’ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„•0 ) )
160 155 156 159 sylc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„•0 )
161 prmdvdsexpr โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ โˆง โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆฅ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
162 154 155 160 161 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆฅ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
163 162 necon3ad โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰  ( ๐‘˜ + 1 ) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
164 153 163 mpd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
165 59 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„• )
166 165 69 85 sylancl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) )
167 iftrue โŠข ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ โ†’ if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) = ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
168 166 167 sylan9eq โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) )
169 168 breq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆฅ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โ†” ๐‘ƒ โˆฅ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) ) )
170 164 169 mtbird โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
171 58 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐น : โ„• โŸถ โ„• )
172 171 165 60 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
173 172 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• )
174 pceq0 โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โˆง ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = 0 โ†” ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
175 154 173 174 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = 0 โ†” ยฌ ๐‘ƒ โˆฅ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) )
176 170 175 mpbird โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = 0 )
177 iffalse โŠข ( ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ โ†’ if ( ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ , ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ†‘ โฆ‹ ( ๐‘˜ + 1 ) / ๐‘› โฆŒ ๐ด ) , 1 ) = 1 )
178 166 177 sylan9eq โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) = 1 )
179 178 oveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt 1 ) )
180 4 43 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt 1 ) = 0 )
181 180 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt 1 ) = 0 )
182 179 181 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โˆง ยฌ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = 0 )
183 176 182 pm2.61dan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = 0 )
184 183 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + ( ๐‘ƒ pCnt ( ๐น โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) ) = ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + 0 ) )
185 4 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
186 128 adantrr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) โˆˆ โ„• )
187 185 186 pccld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„•0 )
188 187 nn0cnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โˆˆ โ„‚ )
189 188 addridd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) + 0 ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
190 151 184 189 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
191 142 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
192 191 nnred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
193 165 nnred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โˆˆ โ„ )
194 192 193 ltlend โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ < ( ๐‘˜ + 1 ) โ†” ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) )
195 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„• )
196 nnleltp1 โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ โ†” ๐‘ƒ < ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
197 191 195 196 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ โ†” ๐‘ƒ < ( ๐‘˜ + 1 ) ) )
198 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ )
199 198 biantrud โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) โ†” ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) )
200 194 197 199 3bitr4rd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) โ†” ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ ) )
201 200 ifbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) )
202 190 201 eqeq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) โ†” ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) ) )
203 202 biimprd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โˆง ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) )
204 203 expr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘˜ + 1 ) โ‰  ๐‘ƒ โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) ) )
205 150 204 pm2.61dne โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) )
206 205 expcom โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) ) )
207 206 a2d โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘˜ , ๐ต , 0 ) ) โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ( ๐‘˜ + 1 ) ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ( ๐‘˜ + 1 ) , ๐ต , 0 ) ) ) )
208 11 17 23 29 55 207 nnind โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) ) )
209 3 208 mpcom โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ pCnt ( seq 1 ( ยท , ๐น ) โ€˜ ๐‘ ) ) = if ( ๐‘ƒ โ‰ค ๐‘ , ๐ต , 0 ) )