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Theorem bposlem3 25011
Description: Lemma for bpos 25018. Since the binomial coefficient does not have any primes in the range  ( 2 N  / 
3 ,  N ] or  ( 2 N , +oo ) by bposlem2 25010 and prmfac1 15431, respectively, and it does not have any in the range  ( N , 
2 N ] by hypothesis, the product of the primes up through  2 N  / 
3 must be sufficient to compose the whole binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
bpos.1  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
bpos.2  |-  ( ph  ->  -.  E. p  e. 
Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
bpos.3  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
bpos.4  |-  K  =  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )
Assertion
Ref Expression
bposlem3  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )
Distinct variable groups:    F, p    n, p, K    n, N, p    ph, n, p
Allowed substitution hint:    F( n)

Proof of Theorem bposlem3
StepHypRef Expression
1 bpos.3 . . . . 5  |-  F  =  ( n  e.  NN  |->  if ( n  e.  Prime ,  ( n ^ (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) ,  1 ) )
2 simpr 477 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  n  e.  Prime )
3 5nn 11188 . . . . . . . . . . . 12  |-  5  e.  NN
4 bpos.1 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )
5 eluznn 11758 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 5  e.  NN  /\  N  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )  ->  N  e.  NN )
63, 4, 5sylancr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
76nnnn0d 11351 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
8 fzctr 12451 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN0  ->  N  e.  ( 0 ... (
2  x.  N ) ) )
9 bccl2 13110 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( 0 ... ( 2  x.  N
) )  ->  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )
107, 8, 93syl 18 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  NN )
1110adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e.  NN )
122, 11pccld 15555 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  Prime )  ->  ( n  pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )  e.  NN0 )
1312ralrimiva 2966 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  A. n  e.  Prime  ( n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  e.  NN0 )
1413adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  A. n  e.  Prime  ( n  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) )  e.  NN0 )
15 bpos.4 . . . . . . . . 9  |-  K  =  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )
16 2nn 11185 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2  e.  NN
17 nnmulcl 11043 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  NN  /\  N  e.  NN )  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
1816, 6, 17sylancr 695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN )
1918nnred 11035 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  RR )
20 3nn 11186 . . . . . . . . . . 11  |-  3  e.  NN
21 nndivre 11056 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  3  e.  NN )  ->  ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  RR )
2219, 20, 21sylancl 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  RR )
2322flcld 12599 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )  e.  ZZ )
2415, 23syl5eqel 2705 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  K  e.  ZZ )
25 3re 11094 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  e.  RR
2625a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  3  e.  RR )
27 5re 11099 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  5  e.  RR
2827a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  5  e.  RR )
296nnred 11035 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  RR )
30 3lt5 11201 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  3  <  5
3125, 27, 30ltleii 10160 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  3  <_  5
3231a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  3  <_  5 )
33 eluzle 11700 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  5  <_  N )
344, 33syl 17 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  5  <_  N )
3526, 28, 29, 32, 34letrd 10194 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  3  <_  N )
36 2re 11090 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  2  e.  RR
37 2pos 11112 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  0  <  2
3836, 37pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 2  e.  RR  /\  0  <  2 )
39 lemul2 10876 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( 3  e.  RR  /\  N  e.  RR  /\  (
2  e.  RR  /\  0  <  2 ) )  ->  ( 3  <_  N 
<->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
4025, 38, 39mp3an13 1415 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( N  e.  RR  ->  (
3  <_  N  <->  ( 2  x.  3 )  <_ 
( 2  x.  N
) ) )
4129, 40syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 3  <_  N  <->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) ) )
4235, 41mpbid 222 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N ) )
43 3pos 11114 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  0  <  3
4425, 43pm3.2i 471 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 )
45 lemuldiv 10903 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2  e.  RR  /\  ( 2  x.  N
)  e.  RR  /\  ( 3  e.  RR  /\  0  <  3 ) )  ->  ( (
2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N )  <->  2  <_  ( ( 2  x.  N
)  /  3 ) ) )
4636, 44, 45mp3an13 1415 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  RR  ->  (
( 2  x.  3 )  <_  ( 2  x.  N )  <->  2  <_  ( ( 2  x.  N
)  /  3 ) ) )
4719, 46syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  3 )  <_  (
2  x.  N )  <->  2  <_  ( (
2  x.  N )  /  3 ) ) )
4842, 47mpbid 222 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  2  <_  ( (
2  x.  N )  /  3 ) )
49 2z 11409 . . . . . . . . . . 11  |-  2  e.  ZZ
50 flge 12606 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  RR  /\  2  e.  ZZ )  ->  ( 2  <_  (
( 2  x.  N
)  /  3 )  <->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) ) )
5122, 49, 50sylancl 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 2  <_  (
( 2  x.  N
)  /  3 )  <->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) ) )
5248, 51mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  2  <_  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3
) ) )
5352, 15syl6breqr 4695 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  2  <_  K )
5449eluz1i 11695 . . . . . . . 8  |-  ( K  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( K  e.  ZZ  /\  2  <_  K ) )
5524, 53, 54sylanbrc 698 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  K  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
56 eluz2nn 11726 . . . . . . 7  |-  ( K  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  K  e.  NN )
5755, 56syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  K  e.  NN )
5857adantr 481 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  K  e.  NN )
59 simpr 477 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  Prime )
60 oveq1 6657 . . . . 5  |-  ( n  =  p  ->  (
n  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
611, 14, 58, 59, 60pcmpt 15596 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K ) )  =  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ,  0 ) )
62 iftrue 4092 . . . . . 6  |-  ( p  <_  K  ->  if ( p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
6362adantl 482 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
64 iffalse 4095 . . . . . . 7  |-  ( -.  p  <_  K  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  0 )
6564adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  0 )
6624zred 11482 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  K  e.  RR )
67 prmz 15389 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ZZ )
6867zred 11482 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  RR )
69 ltnle 10117 . . . . . . . . 9  |-  ( ( K  e.  RR  /\  p  e.  RR )  ->  ( K  <  p  <->  -.  p  <_  K )
)
7066, 68, 69syl2an 494 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( K  <  p  <->  -.  p  <_  K ) )
7170biimpar 502 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  K  <  p )
726ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  N  e.  NN )
73 simplr 792 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  Prime )
7436a1i 11 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  e.  RR )
7566ad2antrr 762 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  K  e.  RR )
7667ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  ZZ )
7776zred 11482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  e.  RR )
7853ad2antrr 762 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  <_  K )
79 simprl 794 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  K  <  p )
8074, 75, 77, 78, 79lelttrd 10195 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
2  <  p )
8115, 79syl5eqbrr 4689 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( |_ `  (
( 2  x.  N
)  /  3 ) )  <  p )
8222ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  RR )
83 fllt 12607 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  /  3
)  e.  RR  /\  p  e.  ZZ )  ->  ( ( ( 2  x.  N )  / 
3 )  <  p  <->  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3 ) )  <  p ) )
8482, 76, 83syl2anc 693 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( ( 2  x.  N )  / 
3 )  <  p  <->  ( |_ `  ( ( 2  x.  N )  /  3 ) )  <  p ) )
8581, 84mpbird 247 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( ( 2  x.  N )  /  3
)  <  p )
86 simprr 796 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  ->  p  <_  N )
8772, 73, 80, 85, 86bposlem2 25010 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( K  <  p  /\  p  <_  N ) )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
8887expr 643 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  <_  N  ->  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
89 rspe 3003 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9089adantll 750 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
91 bpos.2 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  -.  E. p  e. 
Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9291ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  ->  -.  E. p  e.  Prime  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
9390, 92pm2.21dd 186 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  ( N  <  p  /\  p  <_  ( 2  x.  N
) ) )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
9493expr 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  (
p  <_  ( 2  x.  N )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 ) )
9510nnzd 11481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ )
96 faccl 13070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ! `
 N )  e.  NN )
977, 96syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ! `  N
)  e.  NN )
9897, 97nnmulcld 11068 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  NN )
9998nnzd 11481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  ZZ )
100 dvdsmul1 15003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ  /\  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  ZZ )  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  ||  (
( ( 2  x.  N )  _C  N
)  x.  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N ) ) ) )
10195, 99, 100syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( (
( 2  x.  N
)  _C  N )  x.  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
102 bcctr 25000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  =  ( ( ! `  ( 2  x.  N
) )  /  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) ) )
1037, 102syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  =  ( ( ! `  ( 2  x.  N ) )  /  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
104103oveq1d 6665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ( 2  x.  N )  _C  N )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ( ( ! `  (
2  x.  N ) )  /  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N ) ) )  x.  ( ( ! `
 N )  x.  ( ! `  N
) ) ) )
10518nnnn0d 11351 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ph  ->  ( 2  x.  N
)  e.  NN0 )
106 faccl 13070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( 2  x.  N )  e.  NN0  ->  ( ! `
 ( 2  x.  N ) )  e.  NN )
107105, 106syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  NN )
108107nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  CC )
10998nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  e.  CC )
11098nnne0d 11065 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
)  =/=  0 )
111108, 109, 110divcan1d 10802 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ( ( ! `
 ( 2  x.  N ) )  / 
( ( ! `  N )  x.  ( ! `  N )
) )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ! `
 ( 2  x.  N ) ) )
112104, 111eqtrd 2656 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ( ( 2  x.  N )  _C  N )  x.  (
( ! `  N
)  x.  ( ! `
 N ) ) )  =  ( ! `
 ( 2  x.  N ) ) )
113101, 112breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) )
114113adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) )
11567adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  ZZ )
11695adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e.  ZZ )
117107nnzd 11481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ! `  (
2  x.  N ) )  e.  ZZ )
118117adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ! `  ( 2  x.  N
) )  e.  ZZ )
119 dvdstr 15018 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  ZZ  /\  ( ! `  ( 2  x.  N ) )  e.  ZZ )  -> 
( ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  /\  ( (
2  x.  N )  _C  N )  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) )  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) ) )
120115, 116, 118, 119syl3anc 1326 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
p  ||  ( (
2  x.  N )  _C  N )  /\  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) )  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N
) ) ) )
121114, 120mpan2d 710 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ->  p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) ) ) )
122 prmfac1 15431 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  NN0  /\  p  e.  Prime  /\  p  ||  ( ! `  (
2  x.  N ) ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N
) )
1231223expia 1267 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( 2  x.  N
)  e.  NN0  /\  p  e.  Prime )  -> 
( p  ||  ( ! `  ( 2  x.  N ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
124105, 123sylan 488 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ! `  (
2  x.  N ) )  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
125121, 124syld 47 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  ->  p  <_  ( 2  x.  N ) ) )
126125con3d 148 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  ->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )
127 id 22 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e. 
Prime )
128 pceq0 15575 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  (
( 2  x.  N
)  _C  N )  e.  NN )  -> 
( ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0  <->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N ) ) )
129127, 10, 128syl2anr 495 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0  <->  -.  p  ||  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) ) )
130126, 129sylibrd 249 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
131130adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  ( -.  p  <_  ( 2  x.  N )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 ) )
13294, 131pm2.61d 170 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  N  <  p )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 )
133132ex 450 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( N  <  p  ->  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )  =  0 ) )
134133adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  ( N  <  p  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 ) )
135 lelttric 10144 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( p  e.  RR  /\  N  e.  RR )  ->  ( p  <_  N  \/  N  <  p ) )
13668, 29, 135syl2anr 495 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  <_  N  \/  N  < 
p ) )
137136adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  <_  N  \/  N  <  p ) )
13888, 134, 137mpjaod 396 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  K  <  p )  ->  (
p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) )  =  0 )
13971, 138syldan 487 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  -> 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) )  =  0 )
14065, 139eqtr4d 2659 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  -.  p  <_  K )  ->  if ( p  <_  K ,  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
14163, 140pm2.61dan 832 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  if (
p  <_  K , 
( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ,  0 )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
14261, 141eqtrd 2656 . . 3  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K ) )  =  ( p  pCnt  ( ( 2  x.  N
)  _C  N ) ) )
143142ralrimiva 2966 . 2  |-  ( ph  ->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K
) )  =  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) )
1441, 13pcmptcl 15595 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( F : NN --> NN  /\  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN ) )
145144simprd 479 . . . . 5  |-  ( ph  ->  seq 1 (  x.  ,  F ) : NN --> NN )
146145, 57ffvelrnd 6360 . . . 4  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e.  NN )
147146nnnn0d 11351 . . 3  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e. 
NN0 )
14810nnnn0d 11351 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( 2  x.  N )  _C  N
)  e.  NN0 )
149 pc11 15584 . . 3  |-  ( ( (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  e. 
NN0  /\  ( (
2  x.  N )  _C  N )  e. 
NN0 )  ->  (
(  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K )  =  ( ( 2  x.  N
)  _C  N )  <->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K
) )  =  ( p  pCnt  ( (
2  x.  N )  _C  N ) ) ) )
150147, 148, 149syl2anc 693 . 2  |-  ( ph  ->  ( (  seq 1
(  x.  ,  F
) `  K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N )  <->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `  K ) )  =  ( p  pCnt  (
( 2  x.  N
)  _C  N ) ) ) )
151143, 150mpbird 247 1  |-  ( ph  ->  (  seq 1 (  x.  ,  F ) `
 K )  =  ( ( 2  x.  N )  _C  N
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    \/ wo 383    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   A.wral 2912   E.wrex 2913   ifcif 4086   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    x. cmul 9941    < clt 10074    <_ cle 10075    / cdiv 10684   NNcn 11020   2c2 11070   3c3 11071   5c5 11073   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   ...cfz 12326   |_cfl 12591    seqcseq 12801   ^cexp 12860   !cfa 13060    _C cbc 13089    || 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-inf2 8538  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-int 4476  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-se 5074  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-isom 5897  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-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  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-4 11081  df-5 11082  df-n0 11293  df-z 11378  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-clim 14219  df-sum 14417  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-prm 15386  df-pc 15542
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