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Theorem sqff1o 24908
Description: There is a bijection from the squarefree divisors of a number 
N to the powerset of the prime divisors of  N. Among other things, this implies that a number has  2 ^ k squarefree divisors where  k is the number of prime divisors, and a squarefree number has  2 ^ k divisors (because all divisors of a squarefree number are squarefree). The inverse function to  F takes the product of all the primes in some subset of prime divisors of  N. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Jul-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
sqff1o.1  |-  S  =  { x  e.  NN  |  ( ( mmu `  x )  =/=  0  /\  x  ||  N ) }
sqff1o.2  |-  F  =  ( n  e.  S  |->  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }
)
sqff1o.3  |-  G  =  ( n  e.  NN  |->  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) )
Assertion
Ref Expression
sqff1o  |-  ( N  e.  NN  ->  F : S -1-1-onto-> ~P { p  e. 
Prime  |  p  ||  N } )
Distinct variable groups:    n, p, x, G    n, N, p, x    S, n, p
Allowed substitution hints:    S( x)    F( x, n, p)

Proof of Theorem sqff1o
Dummy variables  k 
q  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sqff1o.2 . 2  |-  F  =  ( n  e.  S  |->  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }
)
2 fveq2 6191 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  n  ->  (
mmu `  x )  =  ( mmu `  n ) )
32neeq1d 2853 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  n  ->  (
( mmu `  x
)  =/=  0  <->  (
mmu `  n )  =/=  0 ) )
4 breq1 4656 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  n  ->  (
x  ||  N  <->  n  ||  N
) )
53, 4anbi12d 747 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  n  ->  (
( ( mmu `  x )  =/=  0  /\  x  ||  N )  <-> 
( ( mmu `  n )  =/=  0  /\  n  ||  N ) ) )
6 sqff1o.1 . . . . . . . . 9  |-  S  =  { x  e.  NN  |  ( ( mmu `  x )  =/=  0  /\  x  ||  N ) }
75, 6elrab2 3366 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  S  <->  ( n  e.  NN  /\  ( ( mmu `  n )  =/=  0  /\  n  ||  N ) ) )
87simprbi 480 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  S  ->  (
( mmu `  n
)  =/=  0  /\  n  ||  N ) )
98simprd 479 . . . . . 6  |-  ( n  e.  S  ->  n  ||  N )
109ad2antlr 763 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  n  ||  N
)
11 prmz 15389 . . . . . . 7  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ZZ )
1211adantl 482 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  ZZ )
13 simplr 792 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  n  e.  S
)
1413, 7sylib 208 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( n  e.  NN  /\  ( ( mmu `  n )  =/=  0  /\  n  ||  N ) ) )
1514simpld 475 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  n  e.  NN )
1615nnzd 11481 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  n  e.  ZZ )
17 nnz 11399 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN  ->  N  e.  ZZ )
1817ad2antrr 762 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  N  e.  ZZ )
19 dvdstr 15018 . . . . . 6  |-  ( ( p  e.  ZZ  /\  n  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( p  ||  n  /\  n  ||  N )  ->  p  ||  N
) )
2012, 16, 18, 19syl3anc 1326 . . . . 5  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
||  n  /\  n  ||  N )  ->  p  ||  N ) )
2110, 20mpan2d 710 . . . 4  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  ||  n  ->  p  ||  N
) )
2221ss2rabdv 3683 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }  C_ 
{ p  e.  Prime  |  p  ||  N }
)
23 nnex 11026 . . . . . 6  |-  NN  e.  _V
24 prmnn 15388 . . . . . . 7  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  NN )
2524ssriv 3607 . . . . . 6  |-  Prime  C_  NN
2623, 25ssexi 4803 . . . . 5  |-  Prime  e.  _V
2726rabex 4813 . . . 4  |-  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }  e.  _V
2827elpw 4164 . . 3  |-  ( { p  e.  Prime  |  p 
||  n }  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  <->  { p  e.  Prime  |  p 
||  n }  C_  { p  e.  Prime  |  p 
||  N } )
2922, 28sylibr 224 . 2  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }  e.  ~P { p  e. 
Prime  |  p  ||  N } )
30 1nn0 11308 . . . . . . . . . 10  |-  1  e.  NN0
31 0nn0 11307 . . . . . . . . . 10  |-  0  e.  NN0
3230, 31keepel 4155 . . . . . . . . 9  |-  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN0
3332rgenw 2924 . . . . . . . 8  |-  A. k  e.  Prime  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 )  e. 
NN0
34 eqid 2622 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
3534fmpt 6381 . . . . . . . 8  |-  ( A. k  e.  Prime  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN0  <->  ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) : Prime --> NN0 )
3633, 35mpbi 220 . . . . . . 7  |-  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) : Prime --> NN0
3736a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) : Prime --> NN0 )
38 nn0ex 11298 . . . . . . 7  |-  NN0  e.  _V
3938, 26elmap 7886 . . . . . 6  |-  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  ( NN0 
^m  Prime )  <->  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) : Prime --> NN0 )
4037, 39sylibr 224 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  ( NN0 
^m  Prime ) )
41 fzfi 12771 . . . . . 6  |-  ( 1 ... N )  e. 
Fin
42 ffn 6045 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) : Prime --> NN0  ->  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  Fn  Prime )
43 elpreima 6337 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  Fn  Prime  ->  ( x  e.  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN ) 
<->  ( x  e.  Prime  /\  ( ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `
 x )  e.  NN ) ) )
4436, 42, 43mp2b 10 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN )  <-> 
( x  e.  Prime  /\  ( ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `
 x )  e.  NN ) )
45 elequ1 1997 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  =  x  ->  (
k  e.  z  <->  x  e.  z ) )
4645ifbid 4108 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  x  ->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 )  =  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 ) )
4730, 31keepel 4155 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN0
4847elexi 3213 . . . . . . . . . . . . 13  |-  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  _V
4946, 34, 48fvmpt 6282 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  Prime  ->  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `  x )  =  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 ) )
5049eleq1d 2686 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  Prime  ->  ( ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `  x
)  e.  NN  <->  if (
x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN ) )
5150biimpa 501 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  e.  Prime  /\  (
( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `  x
)  e.  NN )  ->  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN )
5244, 51sylbi 207 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN )  ->  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN )
53 0nnn 11052 . . . . . . . . . . 11  |-  -.  0  e.  NN
54 iffalse 4095 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( -.  x  e.  z  ->  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  =  0 )
5554eleq1d 2686 . . . . . . . . . . 11  |-  ( -.  x  e.  z  -> 
( if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN  <->  0  e.  NN ) )
5653, 55mtbiri 317 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  x  e.  z  ->  -.  if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN )
5756con4i 113 . . . . . . . . 9  |-  ( if ( x  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN  ->  x  e.  z )
5852, 57syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN )  ->  x  e.  z )
5958ssriv 3607 . . . . . . 7  |-  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN )  C_  z
60 elpwi 4168 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  ->  z  C_  { p  e.  Prime  |  p 
||  N } )
6160adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  z  C_ 
{ p  e.  Prime  |  p  ||  N }
)
62 rabss2 3685 . . . . . . . . . 10  |-  ( Prime  C_  NN  ->  { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  C_  { p  e.  NN  |  p  ||  N } )
6325, 62ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  C_  { p  e.  NN  |  p  ||  N }
64 dvdsssfz1 15040 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  NN  ->  { p  e.  NN  |  p  ||  N }  C_  ( 1 ... N ) )
6564adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  { p  e.  NN  |  p  ||  N }  C_  ( 1 ... N ) )
6663, 65syl5ss 3614 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  C_  ( 1 ... N ) )
6761, 66sstrd 3613 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  z  C_  ( 1 ... N
) )
6859, 67syl5ss 3614 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
" NN )  C_  ( 1 ... N
) )
69 ssfi 8180 . . . . . 6  |-  ( ( ( 1 ... N
)  e.  Fin  /\  ( `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
" NN )  C_  ( 1 ... N
) )  ->  ( `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
" NN )  e. 
Fin )
7041, 68, 69sylancr 695 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
" NN )  e. 
Fin )
71 cnveq 5296 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  ->  `' y  =  `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )
7271imaeq1d 5465 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  ->  ( `' y
" NN )  =  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN ) )
7372eleq1d 2686 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  ->  ( ( `' y " NN )  e.  Fin  <->  ( `' ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) " NN )  e.  Fin )
)
7473elrab 3363 . . . . 5  |-  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin }  <->  ( (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  ( NN0 
^m  Prime )  /\  ( `' ( k  e. 
Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )
" NN )  e. 
Fin ) )
7540, 70, 74sylanbrc 698 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin } )
76 sqff1o.3 . . . . . . 7  |-  G  =  ( n  e.  NN  |->  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) )
77 eqid 2622 . . . . . . 7  |-  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin }  =  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin }
7876, 771arith 15631 . . . . . 6  |-  G : NN
-1-1-onto-> { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin }
79 f1ocnv 6149 . . . . . 6  |-  ( G : NN -1-1-onto-> { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin }  ->  `' G : { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin } -1-1-onto-> NN )
80 f1of 6137 . . . . . 6  |-  ( `' G : { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin } -1-1-onto-> NN  ->  `' G : { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin } --> NN )
8178, 79, 80mp2b 10 . . . . 5  |-  `' G : { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin } --> NN
8281ffvelrni 6358 . . . 4  |-  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin }  ->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  NN )
8375, 82syl 17 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  NN )
84 f1ocnvfv2 6533 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( G : NN -1-1-onto-> { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin }  /\  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin } )  ->  ( G `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )
8578, 75, 84sylancr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( G `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )
86761arithlem1 15627 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  NN  ->  ( G `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) )
8783, 86syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( G `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) )
8885, 87eqtr3d 2658 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) )
8988fveq1d 6193 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `  q
)  =  ( ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) `  q ) )
90 elequ1 1997 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  q  ->  (
k  e.  z  <->  q  e.  z ) )
9190ifbid 4108 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  q  ->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 )  =  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 ) )
9230, 31keepel 4155 . . . . . . . . . . 11  |-  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  NN0
9392elexi 3213 . . . . . . . . . 10  |-  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  e.  _V
9491, 34, 93fvmpt 6282 . . . . . . . . 9  |-  ( q  e.  Prime  ->  ( ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) `  q )  =  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 ) )
9589, 94sylan9req 2677 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) `  q )  =  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 ) )
96 oveq1 6657 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  =  q  ->  (
p  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
97 eqid 2622 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
98 ovex 6678 . . . . . . . . . 10  |-  ( q 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  e.  _V
9996, 97, 98fvmpt 6282 . . . . . . . . 9  |-  ( q  e.  Prime  ->  ( ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) `  q )  =  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
10099adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) ) `  q )  =  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
10195, 100eqtr3d 2658 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  =  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
102 breq1 4656 . . . . . . . 8  |-  ( 1  =  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  -> 
( 1  <_  1  <->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  1 ) )
103 breq1 4656 . . . . . . . 8  |-  ( 0  =  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  -> 
( 0  <_  1  <->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  1 ) )
104 1le1 10655 . . . . . . . 8  |-  1  <_  1
105 0le1 10551 . . . . . . . 8  |-  0  <_  1
106102, 103, 104, 105keephyp 4152 . . . . . . 7  |-  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  1
107101, 106syl6eqbrr 4693 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_ 
1 )
108107ralrimiva 2966 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_ 
1 )
109 issqf 24862 . . . . . 6  |-  ( ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  NN  ->  ( ( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0  <->  A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_  1
) )
11083, 109syl 17 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0  <->  A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_  1
) )
111108, 110mpbird 247 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0
)
112 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( q  e.  z  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  =  1 )
113112adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  if (
q  e.  z ,  1 ,  0 )  =  1 )
11461sselda 3603 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  q  e.  { p  e.  Prime  |  p 
||  N } )
115 breq1 4656 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( p  =  q  ->  (
p  ||  N  <->  q  ||  N ) )
116115elrab 3363 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( q  e.  { p  e. 
Prime  |  p  ||  N } 
<->  ( q  e.  Prime  /\  q  ||  N ) )
117114, 116sylib 208 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  ( q  e.  Prime  /\  q  ||  N ) )
118117simprd 479 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  q  ||  N )
119117simpld 475 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  q  e.  Prime )
120 simpll 790 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  N  e.  NN )
121 pcelnn 15574 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( q  e.  Prime  /\  N  e.  NN )  ->  (
( q  pCnt  N
)  e.  NN  <->  q  ||  N ) )
122119, 120, 121syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  ( (
q  pCnt  N )  e.  NN  <->  q  ||  N
) )
123118, 122mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  ( q  pCnt  N )  e.  NN )
124123nnge1d 11063 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  1  <_  ( q  pCnt  N )
)
125113, 124eqbrtrd 4675 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  z )  ->  if (
q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  ( q  pCnt  N ) )
126125ex 450 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
q  e.  z  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  ( q  pCnt  N ) ) )
127126adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( q  e.  z  ->  if (
q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  ( q  pCnt  N ) ) )
128 simpr 477 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  q  e.  Prime )
12917ad2antrr 762 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  N  e.  ZZ )
130 pcge0 15566 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( q  e.  Prime  /\  N  e.  ZZ )  ->  0  <_  ( q  pCnt  N
) )
131128, 129, 130syl2anc 693 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  0  <_  (
q  pCnt  N )
)
132 iffalse 4095 . . . . . . . . . 10  |-  ( -.  q  e.  z  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  =  0 )
133132breq1d 4663 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  q  e.  z  -> 
( if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_ 
( q  pCnt  N
)  <->  0  <_  (
q  pCnt  N )
) )
134131, 133syl5ibrcom 237 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( -.  q  e.  z  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_  ( q  pCnt  N ) ) )
135127, 134pm2.61d 170 . . . . . . 7  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  if ( q  e.  z ,  1 ,  0 )  <_ 
( q  pCnt  N
) )
136101, 135eqbrtrrd 4677 . . . . . 6  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N } )  /\  q  e.  Prime )  ->  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_ 
( q  pCnt  N
) )
137136ralrimiva 2966 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_ 
( q  pCnt  N
) )
13883nnzd 11481 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  ZZ )
13917adantr 481 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  N  e.  ZZ )
140 pc2dvds 15583 . . . . . 6  |-  ( ( ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  ZZ  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N 
<-> 
A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_  (
q  pCnt  N )
) )
141138, 139, 140syl2anc 693 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N 
<-> 
A. q  e.  Prime  ( q  pCnt  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  <_  (
q  pCnt  N )
) )
142137, 141mpbird 247 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N
)
143111, 142jca 554 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  (
( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0  /\  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N
) )
144 fveq2 6191 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  -> 
( mmu `  x
)  =  ( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
145144neeq1d 2853 . . . . 5  |-  ( x  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  -> 
( ( mmu `  x )  =/=  0  <->  ( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0 ) )
146 breq1 4656 . . . . 5  |-  ( x  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  -> 
( x  ||  N  <->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N
) )
147145, 146anbi12d 747 . . . 4  |-  ( x  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  -> 
( ( ( mmu `  x )  =/=  0  /\  x  ||  N )  <-> 
( ( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0  /\  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N
) ) )
148147, 6elrab2 3366 . . 3  |-  ( ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  S  <->  ( ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  NN  /\  ( ( mmu `  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )  =/=  0  /\  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  ||  N
) ) )
14983, 143, 148sylanbrc 698 . 2  |-  ( ( N  e.  NN  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N } )  ->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  e.  S
)
150 eqcom 2629 . . 3  |-  ( n  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  <->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  =  n )
1517simplbi 476 . . . . . . 7  |-  ( n  e.  S  ->  n  e.  NN )
152151ad2antrl 764 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  n  e.  NN )
15326mptex 6486 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  e. 
_V
15476fvmpt2 6291 . . . . . 6  |-  ( ( n  e.  NN  /\  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  e.  _V )  ->  ( G `  n
)  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) ) )
155152, 153, 154sylancl 694 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  ( G `  n )  =  ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) )
156155eqeq1d 2624 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( G `  n
)  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) )
15778a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  G : NN -1-1-onto-> { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin } )
15875adantrl 752 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin } )
159 f1ocnvfvb 6535 . . . . 5  |-  ( ( G : NN -1-1-onto-> { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y
" NN )  e. 
Fin }  /\  n  e.  NN  /\  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  e.  { y  e.  ( NN0  ^m  Prime )  |  ( `' y " NN )  e.  Fin } )  ->  ( ( G `
 n )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  =  n ) )
160157, 152, 158, 159syl3anc 1326 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( G `  n
)  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  =  n ) )
16126a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  Prime  e. 
_V )
162 0cnd 10033 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  0  e.  CC )
163 1cnd 10056 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  1  e.  CC )
164 0ne1 11088 . . . . . . . 8  |-  0  =/=  1
165164a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  0  =/=  1 )
166161, 162, 163, 165pw2f1olem 8064 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( z  e.  ~P Prime  /\  ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  <->  ( (
p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  e.  ( { 0 ,  1 }  ^m  Prime )  /\  z  =  ( `' ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " {
1 } ) ) ) )
167 ssrab2 3687 . . . . . . . . 9  |-  { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  C_  Prime
168 sspwb 4917 . . . . . . . . 9  |-  ( { p  e.  Prime  |  p 
||  N }  C_  Prime  <->  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }  C_ 
~P Prime )
169167, 168mpbi 220 . . . . . . . 8  |-  ~P {
p  e.  Prime  |  p 
||  N }  C_  ~P Prime
170 simprr 796 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  z  e.  ~P { p  e. 
Prime  |  p  ||  N } )
171169, 170sseldi 3601 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  z  e.  ~P Prime )
172171biantrurd 529 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  ( z  e. 
~P Prime  /\  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) ) ) )
173 id 22 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e. 
Prime )
174151adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  n  e.  NN )
175 pccl 15554 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  n  e.  NN )  ->  (
p  pCnt  n )  e.  NN0 )
176173, 174, 175syl2anr 495 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  n )  e.  NN0 )
177 elnn0 11294 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  pCnt  n )  e.  NN0  <->  ( ( p 
pCnt  n )  e.  NN  \/  ( p  pCnt  n
)  =  0 ) )
178176, 177sylib 208 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  e.  NN  \/  ( p  pCnt  n
)  =  0 ) )
179178orcomd 403 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  =  0  \/  ( p  pCnt  n )  e.  NN ) )
1808simpld 475 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  S  ->  (
mmu `  n )  =/=  0 )
181180adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  ( mmu `  n
)  =/=  0 )
182 issqf 24862 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  NN  ->  (
( mmu `  n
)  =/=  0  <->  A. p  e.  Prime  ( p 
pCnt  n )  <_  1
) )
183174, 182syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  ( ( mmu `  n )  =/=  0  <->  A. p  e.  Prime  (
p  pCnt  n )  <_  1 ) )
184181, 183mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  A. p  e.  Prime  ( p  pCnt  n )  <_  1 )
185184r19.21bi 2932 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  n )  <_  1 )
186 nnle1eq1 11048 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( p  pCnt  n )  e.  NN  ->  ( (
p  pCnt  n )  <_  1  <->  ( p  pCnt  n )  =  1 ) )
187185, 186syl5ibcom 235 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  e.  NN  ->  ( p  pCnt  n
)  =  1 ) )
188187orim2d 885 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( ( p  pCnt  n )  =  0  \/  (
p  pCnt  n )  e.  NN )  ->  (
( p  pCnt  n
)  =  0  \/  ( p  pCnt  n
)  =  1 ) ) )
189179, 188mpd 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  =  0  \/  ( p  pCnt  n )  =  1 ) )
190 ovex 6678 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( p 
pCnt  n )  e.  _V
191190elpr 4198 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  pCnt  n )  e.  { 0 ,  1 }  <->  ( ( p 
pCnt  n )  =  0  \/  ( p  pCnt  n )  =  1 ) )
192189, 191sylibr 224 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  pCnt  n )  e.  { 0 ,  1 } )
193 eqid 2622 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  =  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )
194192, 193fmptd 6385 . . . . . . . . 9  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) : Prime --> { 0 ,  1 } )
195194adantrr 753 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) ) : Prime --> { 0 ,  1 } )
196 prex 4909 . . . . . . . . 9  |-  { 0 ,  1 }  e.  _V
197196, 26elmap 7886 . . . . . . . 8  |-  ( ( p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  e.  ( { 0 ,  1 }  ^m  Prime )  <-> 
( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) : Prime --> { 0 ,  1 } )
198195, 197sylibr 224 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  e.  ( { 0 ,  1 }  ^m  Prime ) )
199198biantrurd 529 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
z  =  ( `' ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " { 1 } )  <->  ( (
p  e.  Prime  |->  ( p 
pCnt  n ) )  e.  ( { 0 ,  1 }  ^m  Prime )  /\  z  =  ( `' ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " {
1 } ) ) ) )
200166, 172, 1993bitr4d 300 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  z  =  ( `' ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " {
1 } ) ) )
201193mptiniseg 5629 . . . . . . . 8  |-  ( 1  e.  NN0  ->  ( `' ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " { 1 } )  =  {
p  e.  Prime  |  ( p  pCnt  n )  =  1 } )
20230, 201ax-mp 5 . . . . . . 7  |-  ( `' ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " { 1 } )  =  {
p  e.  Prime  |  ( p  pCnt  n )  =  1 }
203 id 22 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( p  pCnt  n )  =  1  ->  (
p  pCnt  n )  =  1 )
204 1nn 11031 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  NN
205203, 204syl6eqel 2709 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  pCnt  n )  =  1  ->  (
p  pCnt  n )  e.  NN )
206205, 187impbid2 216 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  =  1  <-> 
( p  pCnt  n
)  e.  NN ) )
207 simpr 477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  p  e.  Prime )
208 pcelnn 15574 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( p  e.  Prime  /\  n  e.  NN )  ->  (
( p  pCnt  n
)  e.  NN  <->  p  ||  n
) )
209207, 15, 208syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  e.  NN  <->  p 
||  n ) )
210206, 209bitrd 268 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( p 
pCnt  n )  =  1  <-> 
p  ||  n )
)
211210rabbidva 3188 . . . . . . . 8  |-  ( ( N  e.  NN  /\  n  e.  S )  ->  { p  e.  Prime  |  ( p  pCnt  n
)  =  1 }  =  { p  e. 
Prime  |  p  ||  n } )
212211adantrr 753 . . . . . . 7  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  { p  e.  Prime  |  ( p 
pCnt  n )  =  1 }  =  { p  e.  Prime  |  p  ||  n } )
213202, 212syl5eq 2668 . . . . . 6  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  ( `' ( p  e. 
Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " {
1 } )  =  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }
)
214213eqeq2d 2632 . . . . 5  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
z  =  ( `' ( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) ) " { 1 } )  <->  z  =  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }
) )
215200, 214bitrd 268 . . . 4  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( p  e.  Prime  |->  ( p  pCnt  n ) )  =  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) )  <->  z  =  {
p  e.  Prime  |  p 
||  n } ) )
216156, 160, 2153bitr3d 298 . . 3  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  =  n  <->  z  =  {
p  e.  Prime  |  p 
||  n } ) )
217150, 216syl5bb 272 . 2  |-  ( ( N  e.  NN  /\  ( n  e.  S  /\  z  e.  ~P { p  e.  Prime  |  p  ||  N }
) )  ->  (
n  =  ( `' G `  ( k  e.  Prime  |->  if ( k  e.  z ,  1 ,  0 ) ) )  <->  z  =  { p  e.  Prime  |  p  ||  n }
) )
2181, 29, 149, 217f1o2d 6887 1  |-  ( N  e.  NN  ->  F : S -1-1-onto-> ~P { p  e. 
Prime  |  p  ||  N } )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    \/ wo 383    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   {crab 2916   _Vcvv 3200    C_ wss 3574   ifcif 4086   ~Pcpw 4158   {csn 4177   {cpr 4179   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729   `'ccnv 5113   "cima 5117    Fn wfn 5883   -->wf 5884   -1-1-onto->wf1o 5887   ` cfv 5888  (class class class)co 6650    ^m cmap 7857   Fincfn 7955   CCcc 9934   0cc0 9936   1c1 9937    <_ cle 10075   NNcn 11020   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   ...cfz 12326    || cdvds 14983   Primecprime 15385    pCnt cpc 15541   mmucmu 24821
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-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-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-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-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-hash 13118  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  df-mu 24827
This theorem is referenced by:  musum  24917
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