| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
simp3 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑃 ∈ ℙ ) |
| 2 |
|
nnnn0 |
⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 3 |
2
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 4 |
3
|
faccld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℕ ) |
| 5 |
4
|
nnzd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℤ ) |
| 6 |
4
|
nnne0d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝑁 ) ≠ 0 ) |
| 7 |
|
fznn0sub |
⊢ ( 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℕ0 ) |
| 8 |
7
|
3ad2ant2 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℕ0 ) |
| 9 |
8
|
faccld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ∈ ℕ ) |
| 10 |
|
elfznn0 |
⊢ ( 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → 𝐾 ∈ ℕ0 ) |
| 11 |
10
|
3ad2ant2 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝐾 ∈ ℕ0 ) |
| 12 |
11
|
faccld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝐾 ) ∈ ℕ ) |
| 13 |
9 12
|
nnmulcld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ∈ ℕ ) |
| 14 |
|
pcdiv |
⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ ( ( ! ‘ 𝑁 ) ∈ ℤ ∧ ( ! ‘ 𝑁 ) ≠ 0 ) ∧ ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ∈ ℕ ) → ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) = ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) − ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) ) |
| 15 |
1 5 6 13 14
|
syl121anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) = ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) − ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) ) |
| 16 |
|
bcval2 |
⊢ ( 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → ( 𝑁 C 𝐾 ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) |
| 17 |
16
|
3ad2ant2 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 C 𝐾 ) = ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) |
| 18 |
17
|
oveq2d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( 𝑁 C 𝐾 ) ) = ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ 𝑁 ) / ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) ) |
| 19 |
|
fzfid |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 1 ... 𝑁 ) ∈ Fin ) |
| 20 |
|
nnre |
⊢ ( 𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ ) |
| 21 |
20
|
3ad2ant1 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ℝ ) |
| 22 |
21
|
adantr |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑁 ∈ ℝ ) |
| 23 |
|
simpl3 |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑃 ∈ ℙ ) |
| 24 |
|
prmnn |
⊢ ( 𝑃 ∈ ℙ → 𝑃 ∈ ℕ ) |
| 25 |
23 24
|
syl |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑃 ∈ ℕ ) |
| 26 |
|
elfznn |
⊢ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) → 𝑘 ∈ ℕ ) |
| 27 |
26
|
nnnn0d |
⊢ ( 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) → 𝑘 ∈ ℕ0 ) |
| 28 |
27
|
adantl |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑘 ∈ ℕ0 ) |
| 29 |
25 28
|
nnexpcld |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ∈ ℕ ) |
| 30 |
22 29
|
nndivred |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ∈ ℝ ) |
| 31 |
30
|
flcld |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℤ ) |
| 32 |
31
|
zcnd |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 33 |
11
|
nn0red |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝐾 ∈ ℝ ) |
| 34 |
21 33
|
resubcld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℝ ) |
| 35 |
34
|
adantr |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℝ ) |
| 36 |
35 29
|
nndivred |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ∈ ℝ ) |
| 37 |
36
|
flcld |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℤ ) |
| 38 |
37
|
zcnd |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 39 |
33
|
adantr |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝐾 ∈ ℝ ) |
| 40 |
39 29
|
nndivred |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ∈ ℝ ) |
| 41 |
40
|
flcld |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℤ ) |
| 42 |
41
|
zcnd |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 43 |
38 42
|
addcld |
⊢ ( ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) ∧ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ∈ ℂ ) |
| 44 |
19 32 43
|
fsumsub |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) − ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) − Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) ) |
| 45 |
3
|
nn0zd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ℤ ) |
| 46 |
|
uzid |
⊢ ( 𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑁 ) ) |
| 47 |
45 46
|
syl |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑁 ) ) |
| 48 |
|
pcfac |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 49 |
3 47 1 48
|
syl3anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 50 |
11
|
nn0ge0d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 0 ≤ 𝐾 ) |
| 51 |
21 33
|
subge02d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 0 ≤ 𝐾 ↔ ( 𝑁 − 𝐾 ) ≤ 𝑁 ) ) |
| 52 |
50 51
|
mpbid |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ≤ 𝑁 ) |
| 53 |
11
|
nn0zd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝐾 ∈ ℤ ) |
| 54 |
45 53
|
zsubcld |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℤ ) |
| 55 |
|
eluz |
⊢ ( ( ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ) → ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ↔ ( 𝑁 − 𝐾 ) ≤ 𝑁 ) ) |
| 56 |
54 45 55
|
syl2anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ↔ ( 𝑁 − 𝐾 ) ≤ 𝑁 ) ) |
| 57 |
52 56
|
mpbird |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) |
| 58 |
|
pcfac |
⊢ ( ( ( 𝑁 − 𝐾 ) ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 59 |
8 57 1 58
|
syl3anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 60 |
|
elfzuz3 |
⊢ ( 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) → 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝐾 ) ) |
| 61 |
60
|
3ad2ant2 |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝐾 ) ) |
| 62 |
|
pcfac |
⊢ ( ( 𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝑁 ∈ ( ℤ≥ ‘ 𝐾 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝐾 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 63 |
11 61 1 62
|
syl3anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝐾 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) |
| 64 |
59 63
|
oveq12d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) + ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) |
| 65 |
9
|
nnzd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ∈ ℤ ) |
| 66 |
9
|
nnne0d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ≠ 0 ) |
| 67 |
12
|
nnzd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝐾 ) ∈ ℤ ) |
| 68 |
12
|
nnne0d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ! ‘ 𝐾 ) ≠ 0 ) |
| 69 |
|
pcmul |
⊢ ( ( 𝑃 ∈ ℙ ∧ ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ∈ ℤ ∧ ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ≠ 0 ) ∧ ( ( ! ‘ 𝐾 ) ∈ ℤ ∧ ( ! ‘ 𝐾 ) ≠ 0 ) ) → ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) = ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) + ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) |
| 70 |
1 65 66 67 68 69
|
syl122anc |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) = ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) ) + ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) |
| 71 |
19 38 42
|
fsumadd |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) |
| 72 |
64 70 71
|
3eqtr4d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) |
| 73 |
49 72
|
oveq12d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) − ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) = ( Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) − Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) ) |
| 74 |
44 73
|
eqtr4d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) − ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑃 pCnt ( ! ‘ 𝑁 ) ) − ( 𝑃 pCnt ( ( ! ‘ ( 𝑁 − 𝐾 ) ) · ( ! ‘ 𝐾 ) ) ) ) ) |
| 75 |
15 18 74
|
3eqtr4d |
⊢ ( ( 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐾 ∈ ( 0 ... 𝑁 ) ∧ 𝑃 ∈ ℙ ) → ( 𝑃 pCnt ( 𝑁 C 𝐾 ) ) = Σ 𝑘 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ⌊ ‘ ( 𝑁 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) − ( ( ⌊ ‘ ( ( 𝑁 − 𝐾 ) / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) + ( ⌊ ‘ ( 𝐾 / ( 𝑃 ↑ 𝑘 ) ) ) ) ) ) |