bposlem3 - Metamath Proof Explorer

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Theorem bposlem3 25011

Description: Lemma for bpos 25018. Since the binomial coefficient does not have any primes in the range (2𝑁 / 3, 𝑁] or (2𝑁, +∞) by bposlem2 25010 and prmfac1 15431, respectively, and it does not have any in the range (𝑁, 2𝑁] by hypothesis, the product of the primes up through 2𝑁 / 3 must be sufficient to compose the whole binomial coefficient. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Mar-2014.)

**Hypotheses**
Ref	Expression
bpos.1	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5))
bpos.2	⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
bpos.3	⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
bpos.4	⊢ 𝐾 = (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))

**Assertion**
Ref	Expression
bposlem3	⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁))

Distinct variable groups: 𝐹,𝑝 𝑛,𝑝,𝐾 𝑛,𝑁,𝑝 𝜑,𝑛,𝑝 Allowed substitution hint: 𝐹(𝑛)

**Proof of Theorem bposlem3**
Step	Hyp	Ref	Expression
1		bpos.3	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ∈ ℙ, (𝑛↑(𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))), 1))
2		simpr 477	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → 𝑛 ∈ ℙ)
3		5nn 11188	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 5 ∈ ℕ
4		bpos.1	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5))
5		eluznn 11758	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((5 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5)) → 𝑁 ∈ ℕ)
6	3, 4, 5	sylancr 695	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
7	6	nnnn0d 11351	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ₀)
8		fzctr 12451	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → 𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)))
9		bccl2 13110	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ (0...(2 · 𝑁)) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
10	7, 8, 9	3syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
11	10	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ)
12	2, 11	pccld 15555	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ ℙ) → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
13	12	ralrimiva 2966	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
14	13	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ∀𝑛 ∈ ℙ (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) ∈ ℕ₀)
15		bpos.4	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐾 = (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))
16		2nn 11185	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 2 ∈ ℕ
17		nnmulcl 11043	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
18	16, 6, 17	sylancr 695	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ)
19	18	nnred 11035	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℝ)
20		3nn 11186	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 3 ∈ ℕ
21		nndivre 11056	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ 3 ∈ ℕ) → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
22	19, 20, 21	sylancl 694	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
23	22	flcld 12599	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) ∈ ℤ)
24	15, 23	syl5eqel 2705	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
25		3re 11094	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ∈ ℝ
26	25	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 3 ∈ ℝ)
27		5re 11099	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 5 ∈ ℝ
28	27	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 5 ∈ ℝ)
29	6	nnred 11035	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℝ)
30		3lt5 11201	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 3 < 5
31	25, 27, 30	ltleii 10160	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 3 ≤ 5
32	31	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 3 ≤ 5)
33		eluzle 11700	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ_≥‘5) → 5 ≤ 𝑁)
34	4, 33	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 5 ≤ 𝑁)
35	26, 28, 29, 32, 34	letrd 10194	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 3 ≤ 𝑁)
36		2re 11090	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 2 ∈ ℝ
37		2pos 11112	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 0 < 2
38	36, 37	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)
39		lemul2 10876	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((3 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ ∧ (2 ∈ ℝ ∧ 0 < 2)) → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
40	25, 38, 39	mp3an13 1415	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ℝ → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
41	29, 40	syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (3 ≤ 𝑁 ↔ (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁)))
42	35, 41	mpbid 222	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (2 · 3) ≤ (2 · 𝑁))
43		3pos 11114	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 0 < 3
44	25, 43	pm3.2i 471	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)
45		lemuldiv 10903	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((2 ∈ ℝ ∧ (2 · 𝑁) ∈ ℝ ∧ (3 ∈ ℝ ∧ 0 < 3)) → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
46	36, 44, 45	mp3an13 1415	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℝ → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
47	19, 46	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((2 · 3) ≤ (2 · 𝑁) ↔ 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3)))
48	42, 47	mpbid 222	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3))
49		2z 11409	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
50		flge 12606	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ ∧ 2 ∈ ℤ) → (2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3) ↔ 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))))
51	22, 49, 50	sylancl 694	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (2 ≤ ((2 · 𝑁) / 3) ↔ 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3))))
52	48, 51	mpbid 222	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)))
53	52, 15	syl6breqr 4695	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 2 ≤ 𝐾)
54	49	eluz1i 11695	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2) ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 𝐾))
55	24, 53, 54	sylanbrc 698	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2))
56		eluz2nn 11726	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ_≥‘2) → 𝐾 ∈ ℕ)
57	55, 56	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ)
58	57	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝐾 ∈ ℕ)
59		simpr 477	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℙ)
60		oveq1 6657	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑝 → (𝑛 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
61	1, 14, 58, 59, 60	pcmpt 15596	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0))
62		iftrue 4092	. . . . . 6 ⊢ (𝑝 ≤ 𝐾 → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
63	62	adantl 482	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
64		iffalse 4095	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑝 ≤ 𝐾 → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = 0)
65	64	adantl 482	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = 0)
66	24	zred 11482	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
67		prmz 15389	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℤ)
68	67	zred 11482	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℝ)
69		ltnle 10117	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑝 ∈ ℝ) → (𝐾 < 𝑝 ↔ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾))
70	66, 68, 69	syl2an 494	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝐾 < 𝑝 ↔ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾))
71	70	biimpar 502	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → 𝐾 < 𝑝)
72	6	ad2antrr 762	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ)
73		simplr 792	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℙ)
74	36	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 ∈ ℝ)
75	66	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝐾 ∈ ℝ)
76	67	ad2antlr 763	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℤ)
77	76	zred 11482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ∈ ℝ)
78	53	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 ≤ 𝐾)
79		simprl 794	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝐾 < 𝑝)
80	74, 75, 77, 78, 79	lelttrd 10195	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 2 < 𝑝)
81	15, 79	syl5eqbrr 4689	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝)
82	22	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ)
83		fllt 12607	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((2 · 𝑁) / 3) ∈ ℝ ∧ 𝑝 ∈ ℤ) → (((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝 ↔ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝))
84	82, 76, 83	syl2anc 693	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝 ↔ (⌊‘((2 · 𝑁) / 3)) < 𝑝))
85	81, 84	mpbird 247	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → ((2 · 𝑁) / 3) < 𝑝)
86		simprr 796	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → 𝑝 ≤ 𝑁)
87	72, 73, 80, 85, 86	bposlem2 25010	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝐾 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ 𝑁)) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
88	87	expr 643	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 ≤ 𝑁 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
89		rspe 3003	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
90	89	adantll 750	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
91		bpos.2	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
92	91	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → ¬ ∃𝑝 ∈ ℙ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
93	90, 92	pm2.21dd 186	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ (𝑁 < 𝑝 ∧ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
94	93	expr 643	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
95	10	nnzd 11481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ)
96		faccl 13070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
97	7, 96	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → (!‘𝑁) ∈ ℕ)
98	97, 97	nnmulcld 11068	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℕ)
99	98	nnzd 11481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℤ)
100		dvdsmul1 15003	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℤ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
101	95, 99, 100	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
102		bcctr 25000	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ₀ → ((2 · 𝑁)C𝑁) = ((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
103	7, 102	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) = ((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
104	103	oveq1d 6665	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))))
105	18	nnnn0d 11351	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝜑 → (2 · 𝑁) ∈ ℕ₀)
106		faccl 13070	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
107	105, 106	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℕ)
108	107	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℂ)
109	98	nncnd 11036	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ∈ ℂ)
110	98	nnne0d 11065	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝜑 → ((!‘𝑁) · (!‘𝑁)) ≠ 0)
111	108, 109, 110	divcan1d 10802	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝜑 → (((!‘(2 · 𝑁)) / ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (!‘(2 · 𝑁)))
112	104, 111	eqtrd 2656	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (((2 · 𝑁)C𝑁) · ((!‘𝑁) · (!‘𝑁))) = (!‘(2 · 𝑁)))
113	101, 112	breqtrd 4679	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁)))
114	113	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁)))
115	67	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → 𝑝 ∈ ℤ)
116	95	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ)
117	107	nnzd 11481	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ)
118	117	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ)
119		dvdstr 15018	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑝 ∈ ℤ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℤ ∧ (!‘(2 · 𝑁)) ∈ ℤ) → ((𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
120	115, 116, 118, 119	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
121	114, 120	mpan2d 710	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) → 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))))
122		prmfac1 15431	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ ∧ 𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁))) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁))
123	122	3expia 1267	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((2 · 𝑁) ∈ ℕ₀ ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁)) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
124	105, 123	sylan 488	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ (!‘(2 · 𝑁)) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
125	121, 124	syld 47	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁) → 𝑝 ≤ (2 · 𝑁)))
126	125	con3d 148	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
127		id 22	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑝 ∈ ℙ → 𝑝 ∈ ℙ)
128		pceq0 15575	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑝 ∈ ℙ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ) → ((𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
129	127, 10, 128	syl2anr 495	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → ((𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0 ↔ ¬ 𝑝 ∥ ((2 · 𝑁)C𝑁)))
130	126, 129	sylibrd 249	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
131	130	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (¬ 𝑝 ≤ (2 · 𝑁) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
132	94, 131	pm2.61d 170	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝑁 < 𝑝) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
133	132	ex 450	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑁 < 𝑝 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
134	133	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑁 < 𝑝 → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0))
135		lelttric 10144	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑝 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
136	68, 29, 135	syl2anr 495	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
137	136	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 ≤ 𝑁 ∨ 𝑁 < 𝑝))
138	88, 134, 137	mpjaod 396	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ 𝐾 < 𝑝) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
139	71, 138	syldan 487	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)) = 0)
140	65, 139	eqtr4d 2659	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) ∧ ¬ 𝑝 ≤ 𝐾) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
141	63, 140	pm2.61dan 832	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → if(𝑝 ≤ 𝐾, (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)), 0) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
142	61, 141	eqtrd 2656	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ℙ) → (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
143	142	ralrimiva 2966	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁)))
144	1, 13	pcmptcl 15595	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐹:ℕ⟶ℕ ∧ seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ))
145	144	simprd 479	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → seq1( · , 𝐹):ℕ⟶ℕ)
146	145, 57	ffvelrnd 6360	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ)
147	146	nnnn0d 11351	. . 3 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ₀)
148	10	nnnn0d 11351	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ₀)
149		pc11 15584	. . 3 ⊢ (((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) ∈ ℕ₀ ∧ ((2 · 𝑁)C𝑁) ∈ ℕ₀) → ((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
150	147, 148, 149	syl2anc 693	. 2 ⊢ (𝜑 → ((seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ℙ (𝑝 pCnt (seq1( · , 𝐹)‘𝐾)) = (𝑝 pCnt ((2 · 𝑁)C𝑁))))
151	143, 150	mpbird 247	1 ⊢ (𝜑 → (seq1( · , 𝐹)‘𝐾) = ((2 · 𝑁)C𝑁))

Colors of variables: wff setvar class

Syntax hints: ¬ wn 3 → wi 4 ↔ wb 196 ∨ wo 383 ∧ wa 384 = wceq 1483 ∈ wcel 1990 ∀wral 2912 ∃wrex 2913 ifcif 4086 class class class wbr 4653 ↦ cmpt 4729 ⟶wf 5884 ‘cfv 5888 (class class class)co 6650 ℝcr 9935 0cc0 9936 1c1 9937 · cmul 9941 < clt 10074 ≤ cle 10075 / cdiv 10684 ℕcn 11020 2c2 11070 3c3 11071 5c5 11073 ℕ₀cn0 11292 ℤcz 11377 ℤ_≥cuz 11687 ...cfz 12326 ⌊cfl 12591 seqcseq 12801 ↑cexp 12860 !cfa 13060 Ccbc 13089 ∥ cdvds 14983 ℙcprime 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

This theorem is referenced by: bposlem6 25014

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