Theorem 1arith 15631

Description: Fundamental theorem of arithmetic, where a prime factorization is represented as a sequence of prime exponents, for which only finitely many primes have nonzero exponent. The function M maps the set of positive integers one-to-one onto the set of prime factorizations R. (Contributed by Paul Chapman, 17-Nov-2012.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 30-May-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
1arith.1	|- M = ( n e. NN |-> ( p e. Prime |-> ( p pCnt n ) ) )
1arith.2	|- R = { e e. ( NN0 ^m Prime ) | ( `' e " NN ) e. Fin }

Assertion

Ref	Expression
1arith	|- M : NN -1-1-onto-> R

Distinct variable groups:   e, n, p   e, M   R, n

Allowed substitution hints:   R( e, p)   M( n, p)

Proof of Theorem 1arith

Dummy variables f g k q x y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zex 11386	. . . . . . 7 |- ZZ e. _V
2		prmz 15389	. . . . . . . 8 |- ( q e. Prime -> q e. ZZ )
3	2	ssriv 3607	. . . . . . 7 |- Prime C_ ZZ
4	1, 3	ssexi 4803	. . . . . 6 |- Prime e. _V
5	4	mptex 6486	. . . . 5 |- ( p e. Prime |-> ( p pCnt n ) ) e. _V
6		1arith.1	. . . . 5 |- M = ( n e. NN |-> ( p e. Prime |-> ( p pCnt n ) ) )
7	5, 6	fnmpti 6022	. . . 4 |- M Fn NN
8	6	1arithlem3 15629	. . . . . . 7 |- ( x e. NN -> ( M ` x ) : Prime --> NN0 )
9		nn0ex 11298	. . . . . . . 8 |- NN0 e. _V
10	9, 4	elmap 7886	. . . . . . 7 |- ( ( M ` x ) e. ( NN0 ^m Prime ) <-> ( M ` x ) : Prime --> NN0 )
11	8, 10	sylibr 224	. . . . . 6 |- ( x e. NN -> ( M ` x ) e. ( NN0 ^m Prime ) )
12		fzfi 12771	. . . . . . 7 |- ( 1 ... x ) e. Fin
13		ffn 6045	. . . . . . . . . 10 |- ( ( M ` x ) : Prime --> NN0 -> ( M ` x ) Fn Prime )
14		elpreima 6337	. . . . . . . . . 10 |- ( ( M ` x ) Fn Prime -> ( q e. ( `' ( M ` x ) " NN ) <-> ( q e. Prime /\ ( ( M ` x ) ` q ) e. NN ) ) )
15	8, 13, 14	3syl 18	. . . . . . . . 9 |- ( x e. NN -> ( q e. ( `' ( M ` x ) " NN ) <-> ( q e. Prime /\ ( ( M ` x ) ` q ) e. NN ) ) )
16	6	1arithlem2 15628	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( M ` x ) ` q ) = ( q pCnt x ) )
17	16	eleq1d 2686	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( ( M ` x ) ` q ) e. NN <-> ( q pCnt x ) e. NN ) )
18		id 22	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x e. NN -> x e. NN )
19		dvdsle 15032	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( q e. ZZ /\ x e. NN ) -> ( q || x -> q <_ x ) )
20	2, 18, 19	syl2anr 495	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( q || x -> q <_ x ) )
21		pcelnn 15574	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( q e. Prime /\ x e. NN ) -> ( ( q pCnt x ) e. NN <-> q || x ) )
22	21	ancoms 469	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( q pCnt x ) e. NN <-> q || x ) )
23		prmnn 15388	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( q e. Prime -> q e. NN )
24		nnuz 11723	. . . . . . . . . . . . . 14 |- NN = ( ZZ>= ` 1 )
25	23, 24	syl6eleq 2711	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( q e. Prime -> q e. ( ZZ>= ` 1 ) )
26		nnz 11399	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x e. NN -> x e. ZZ )
27		elfz5 12334	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( q e. ( ZZ>= ` 1 ) /\ x e. ZZ ) -> ( q e. ( 1 ... x ) <-> q <_ x ) )
28	25, 26, 27	syl2anr 495	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( q e. ( 1 ... x ) <-> q <_ x ) )
29	20, 22, 28	3imtr4d 283	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( q pCnt x ) e. NN -> q e. ( 1 ... x ) ) )
30	17, 29	sylbid 230	. . . . . . . . . 10 |- ( ( x e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( ( M ` x ) ` q ) e. NN -> q e. ( 1 ... x ) ) )
31	30	expimpd 629	. . . . . . . . 9 |- ( x e. NN -> ( ( q e. Prime /\ ( ( M ` x ) ` q ) e. NN ) -> q e. ( 1 ... x ) ) )
32	15, 31	sylbid 230	. . . . . . . 8 |- ( x e. NN -> ( q e. ( `' ( M ` x ) " NN ) -> q e. ( 1 ... x ) ) )
33	32	ssrdv 3609	. . . . . . 7 |- ( x e. NN -> ( `' ( M ` x ) " NN ) C_ ( 1 ... x ) )
34		ssfi 8180	. . . . . . 7 |- ( ( ( 1 ... x ) e. Fin /\ ( `' ( M ` x ) " NN ) C_ ( 1 ... x ) ) -> ( `' ( M ` x ) " NN ) e. Fin )
35	12, 33, 34	sylancr 695	. . . . . 6 |- ( x e. NN -> ( `' ( M ` x ) " NN ) e. Fin )
36		cnveq 5296	. . . . . . . . 9 |- ( e = ( M ` x ) -> `' e = `' ( M ` x ) )
37	36	imaeq1d 5465	. . . . . . . 8 |- ( e = ( M ` x ) -> ( `' e " NN ) = ( `' ( M ` x ) " NN ) )
38	37	eleq1d 2686	. . . . . . 7 |- ( e = ( M ` x ) -> ( ( `' e " NN ) e. Fin <-> ( `' ( M ` x ) " NN ) e. Fin ) )
39		1arith.2	. . . . . . 7 |- R = { e e. ( NN0 ^m Prime ) | ( `' e " NN ) e. Fin }
40	38, 39	elrab2 3366	. . . . . 6 |- ( ( M ` x ) e. R <-> ( ( M ` x ) e. ( NN0 ^m Prime ) /\ ( `' ( M ` x ) " NN ) e. Fin ) )
41	11, 35, 40	sylanbrc 698	. . . . 5 |- ( x e. NN -> ( M ` x ) e. R )
42	41	rgen 2922	. . . 4 |- A. x e. NN ( M ` x ) e. R
43		ffnfv 6388	. . . 4 |- ( M : NN --> R <-> ( M Fn NN /\ A. x e. NN ( M ` x ) e. R ) )
44	7, 42, 43	mpbir2an 955	. . 3 |- M : NN --> R
45	16	adantlr 751	. . . . . . . 8 |- ( ( ( x e. NN /\ y e. NN ) /\ q e. Prime ) -> ( ( M ` x ) ` q ) = ( q pCnt x ) )
46	6	1arithlem2 15628	. . . . . . . . 9 |- ( ( y e. NN /\ q e. Prime ) -> ( ( M ` y ) ` q ) = ( q pCnt y ) )
47	46	adantll 750	. . . . . . . 8 |- ( ( ( x e. NN /\ y e. NN ) /\ q e. Prime ) -> ( ( M ` y ) ` q ) = ( q pCnt y ) )
48	45, 47	eqeq12d 2637	. . . . . . 7 |- ( ( ( x e. NN /\ y e. NN ) /\ q e. Prime ) -> ( ( ( M ` x ) ` q ) = ( ( M ` y ) ` q ) <-> ( q pCnt x ) = ( q pCnt y ) ) )
49	48	ralbidva 2985	. . . . . 6 |- ( ( x e. NN /\ y e. NN ) -> ( A. q e. Prime ( ( M ` x ) ` q ) = ( ( M ` y ) ` q ) <-> A. q e. Prime ( q pCnt x ) = ( q pCnt y ) ) )
50	6	1arithlem3 15629	. . . . . . 7 |- ( y e. NN -> ( M ` y ) : Prime --> NN0 )
51		ffn 6045	. . . . . . . 8 |- ( ( M ` y ) : Prime --> NN0 -> ( M ` y ) Fn Prime )
52		eqfnfv 6311	. . . . . . . 8 |- ( ( ( M ` x ) Fn Prime /\ ( M ` y ) Fn Prime ) -> ( ( M ` x ) = ( M ` y ) <-> A. q e. Prime ( ( M ` x ) ` q ) = ( ( M ` y ) ` q ) ) )
53	13, 51, 52	syl2an 494	. . . . . . 7 |- ( ( ( M ` x ) : Prime --> NN0 /\ ( M ` y ) : Prime --> NN0 ) -> ( ( M ` x ) = ( M ` y ) <-> A. q e. Prime ( ( M ` x ) ` q ) = ( ( M ` y ) ` q ) ) )
54	8, 50, 53	syl2an 494	. . . . . 6 |- ( ( x e. NN /\ y e. NN ) -> ( ( M ` x ) = ( M ` y ) <-> A. q e. Prime ( ( M ` x ) ` q ) = ( ( M ` y ) ` q ) ) )
55		nnnn0 11299	. . . . . . 7 |- ( x e. NN -> x e. NN0 )
56		nnnn0 11299	. . . . . . 7 |- ( y e. NN -> y e. NN0 )
57		pc11 15584	. . . . . . 7 |- ( ( x e. NN0 /\ y e. NN0 ) -> ( x = y <-> A. q e. Prime ( q pCnt x ) = ( q pCnt y ) ) )
58	55, 56, 57	syl2an 494	. . . . . 6 |- ( ( x e. NN /\ y e. NN ) -> ( x = y <-> A. q e. Prime ( q pCnt x ) = ( q pCnt y ) ) )
59	49, 54, 58	3bitr4d 300	. . . . 5 |- ( ( x e. NN /\ y e. NN ) -> ( ( M ` x ) = ( M ` y ) <-> x = y ) )
60	59	biimpd 219	. . . 4 |- ( ( x e. NN /\ y e. NN ) -> ( ( M ` x ) = ( M ` y ) -> x = y ) )
61	60	rgen2a 2977	. . 3 |- A. x e. NN A. y e. NN ( ( M ` x ) = ( M ` y ) -> x = y )
62		dff13 6512	. . 3 |- ( M : NN -1-1-> R <-> ( M : NN --> R /\ A. x e. NN A. y e. NN ( ( M ` x ) = ( M ` y ) -> x = y ) ) )
63	44, 61, 62	mpbir2an 955	. 2 |- M : NN -1-1-> R
64		eqid 2622	. . . . . 6 |- ( g e. NN |-> if ( g e. Prime , ( g ^ ( f ` g ) ) , 1 ) ) = ( g e. NN |-> if ( g e. Prime , ( g ^ ( f ` g ) ) , 1 ) )
65		cnveq 5296	. . . . . . . . . . . 12 |- ( e = f -> `' e = `' f )
66	65	imaeq1d 5465	. . . . . . . . . . 11 |- ( e = f -> ( `' e " NN ) = ( `' f " NN ) )
67	66	eleq1d 2686	. . . . . . . . . 10 |- ( e = f -> ( ( `' e " NN ) e. Fin <-> ( `' f " NN ) e. Fin ) )
68	67, 39	elrab2 3366	. . . . . . . . 9 |- ( f e. R <-> ( f e. ( NN0 ^m Prime ) /\ ( `' f " NN ) e. Fin ) )
69	68	simplbi 476	. . . . . . . 8 |- ( f e. R -> f e. ( NN0 ^m Prime ) )
70	9, 4	elmap 7886	. . . . . . . 8 |- ( f e. ( NN0 ^m Prime ) <-> f : Prime --> NN0 )
71	69, 70	sylib 208	. . . . . . 7 |- ( f e. R -> f : Prime --> NN0 )
72	71	ad2antrr 762	. . . . . 6 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> f : Prime --> NN0 )
73		simplr 792	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> y e. RR )
74		0re 10040	. . . . . . . . 9 |- 0 e. RR
75		ifcl 4130	. . . . . . . . 9 |- ( ( y e. RR /\ 0 e. RR ) -> if ( 0 <_ y , y , 0 ) e. RR )
76	73, 74, 75	sylancl 694	. . . . . . . 8 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> if ( 0 <_ y , y , 0 ) e. RR )
77		max1 12016	. . . . . . . . 9 |- ( ( 0 e. RR /\ y e. RR ) -> 0 <_ if ( 0 <_ y , y , 0 ) )
78	74, 73, 77	sylancr 695	. . . . . . . 8 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> 0 <_ if ( 0 <_ y , y , 0 ) )
79		flge0nn0 12621	. . . . . . . 8 |- ( ( if ( 0 <_ y , y , 0 ) e. RR /\ 0 <_ if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) -> ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) e. NN0 )
80	76, 78, 79	syl2anc 693	. . . . . . 7 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) e. NN0 )
81		nn0p1nn 11332	. . . . . . 7 |- ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) e. NN0 -> ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) e. NN )
82	80, 81	syl 17	. . . . . 6 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) e. NN )
83	73	adantr 481	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> y e. RR )
84	82	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) e. NN )
85	84	nnred 11035	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) e. RR )
86		zssre 11384	. . . . . . . . . . . 12 |- ZZ C_ RR
87	3, 86	sstri 3612	. . . . . . . . . . 11 |- Prime C_ RR
88		simprl 794	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> q e. Prime )
89	87, 88	sseldi 3601	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> q e. RR )
90	76	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> if ( 0 <_ y , y , 0 ) e. RR )
91		max2 12018	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( 0 e. RR /\ y e. RR ) -> y <_ if ( 0 <_ y , y , 0 ) )
92	74, 83, 91	sylancr 695	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> y <_ if ( 0 <_ y , y , 0 ) )
93		flltp1 12601	. . . . . . . . . . . 12 |- ( if ( 0 <_ y , y , 0 ) e. RR -> if ( 0 <_ y , y , 0 ) < ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) )
94	90, 93	syl 17	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> if ( 0 <_ y , y , 0 ) < ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) )
95	83, 90, 85, 92, 94	lelttrd 10195	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> y < ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) )
96		simprr 796	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q )
97	83, 85, 89, 95, 96	ltletrd 10197	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> y < q )
98	83, 89	ltnled 10184	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( y < q <-> -. q <_ y ) )
99	97, 98	mpbid 222	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> -. q <_ y )
100	88	biantrurd 529	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( f ` q ) e. NN <-> ( q e. Prime /\ ( f ` q ) e. NN ) ) )
101	72	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> f : Prime --> NN0 )
102		ffn 6045	. . . . . . . . . . 11 |- ( f : Prime --> NN0 -> f Fn Prime )
103		elpreima 6337	. . . . . . . . . . 11 |- ( f Fn Prime -> ( q e. ( `' f " NN ) <-> ( q e. Prime /\ ( f ` q ) e. NN ) ) )
104	101, 102, 103	3syl 18	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( q e. ( `' f " NN ) <-> ( q e. Prime /\ ( f ` q ) e. NN ) ) )
105	100, 104	bitr4d 271	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( f ` q ) e. NN <-> q e. ( `' f " NN ) ) )
106		simplr 792	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y )
107		breq1 4656	. . . . . . . . . . 11 |- ( k = q -> ( k <_ y <-> q <_ y ) )
108	107	rspccv 3306	. . . . . . . . . 10 |- ( A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y -> ( q e. ( `' f " NN ) -> q <_ y ) )
109	106, 108	syl 17	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( q e. ( `' f " NN ) -> q <_ y ) )
110	105, 109	sylbid 230	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( f ` q ) e. NN -> q <_ y ) )
111	99, 110	mtod 189	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> -. ( f ` q ) e. NN )
112	101, 88	ffvelrnd 6360	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( f ` q ) e. NN0 )
113		elnn0 11294	. . . . . . . . 9 |- ( ( f ` q ) e. NN0 <-> ( ( f ` q ) e. NN \/ ( f ` q ) = 0 ) )
114	112, 113	sylib 208	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( ( f ` q ) e. NN \/ ( f ` q ) = 0 ) )
115	114	ord 392	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( -. ( f ` q ) e. NN -> ( f ` q ) = 0 ) )
116	111, 115	mpd 15	. . . . . 6 |- ( ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) /\ ( q e. Prime /\ ( ( |_ ` if ( 0 <_ y , y , 0 ) ) + 1 ) <_ q ) ) -> ( f ` q ) = 0 )
117	6, 64, 72, 82, 116	1arithlem4 15630	. . . . 5 |- ( ( ( f e. R /\ y e. RR ) /\ A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y ) -> E. x e. NN f = ( M ` x ) )
118		cnvimass 5485	. . . . . . 7 |- ( `' f " NN ) C_ dom f
119		fdm 6051	. . . . . . . . 9 |- ( f : Prime --> NN0 -> dom f = Prime )
120	71, 119	syl 17	. . . . . . . 8 |- ( f e. R -> dom f = Prime )
121	120, 87	syl6eqss 3655	. . . . . . 7 |- ( f e. R -> dom f C_ RR )
122	118, 121	syl5ss 3614	. . . . . 6 |- ( f e. R -> ( `' f " NN ) C_ RR )
123	68	simprbi 480	. . . . . 6 |- ( f e. R -> ( `' f " NN ) e. Fin )
124		fimaxre2 10969	. . . . . 6 |- ( ( ( `' f " NN ) C_ RR /\ ( `' f " NN ) e. Fin ) -> E. y e. RR A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y )
125	122, 123, 124	syl2anc 693	. . . . 5 |- ( f e. R -> E. y e. RR A. k e. ( `' f " NN ) k <_ y )
126	117, 125	r19.29a 3078	. . . 4 |- ( f e. R -> E. x e. NN f = ( M ` x ) )
127	126	rgen 2922	. . 3 |- A. f e. R E. x e. NN f = ( M ` x )
128		dffo3 6374	. . 3 |- ( M : NN -onto-> R <-> ( M : NN --> R /\ A. f e. R E. x e. NN f = ( M ` x ) ) )
129	44, 127, 128	mpbir2an 955	. 2 |- M : NN -onto-> R
130		df-f1o 5895	. 2 |- ( M : NN -1-1-onto-> R <-> ( M : NN -1-1-> R /\ M : NN -onto-> R ) )
131	63, 129, 130	mpbir2an 955	1 |- M : NN -1-1-onto-> R

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 196   \/ wo 383   /\ wa 384   = wceq 1483   e. wcel 1990   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   C_ wss 3574   ifcif 4086   class class class wbr 4653   |-> cmpt 4729   `'ccnv 5113   dom cdm 5114   "cima 5117   Fn wfn 5883   -->wf 5884   -1-1->wf1 5885   -onto->wfo 5886   -1-1-onto->wf1o 5887   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   ^m cmap 7857   Fincfn 7955   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937   + caddc 9939   < clt 10074   <_ cle 10075   NNcn 11020   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   ...cfz 12326   |_cfl 12591   ^cexp 12860   || cdvds 14983   Primecprime 15385   pCnt cpc 15541

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-er 7742  df-map 7859  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-fz 12327  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-prm 15386  df-pc 15542

This theorem is referenced by:  1arith2  15632  sqff1o  24908