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Theorem pcqmul 13182
Description: Multiplication property of the prime power function. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2014.)
Assertion
Ref Expression
pcqmul  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  -> 
( P  pCnt  ( A  x.  B )
)  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P  pCnt  B ) ) )

Proof of Theorem pcqmul
Dummy variables  x  w  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp2l 983 . . 3  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  A  e.  QQ )
2 elq 10532 . . 3  |-  ( A  e.  QQ  <->  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y ) )
31, 2sylib 189 . 2  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  A  =  ( x  / 
y ) )
4 simp3l 985 . . 3  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  B  e.  QQ )
5 elq 10532 . . 3  |-  ( B  e.  QQ  <->  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )
64, 5sylib 189 . 2  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )
7 reeanv 2835 . . 3  |-  ( E. x  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  ( E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y )  /\  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )  <->  ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y )  /\  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) ) )
8 reeanv 2835 . . . . 5  |-  ( E. y  e.  NN  E. w  e.  NN  ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  <->  ( E. y  e.  NN  A  =  ( x  / 
y )  /\  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) ) )
9 simp2r 984 . . . . . . . . 9  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  A  =/=  0 )
10 simp3r 986 . . . . . . . . 9  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  B  =/=  0 )
119, 10jca 519 . . . . . . . 8  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  -> 
( A  =/=  0  /\  B  =/=  0
) )
1211ad2antrr 707 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( P  e. 
Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( A  =/=  0  /\  B  =/=  0
) )
13 simp1 957 . . . . . . . 8  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  ->  P  e.  Prime )
14 simprl 733 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
y  e.  NN )
1514nncnd 9972 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
y  e.  CC )
1614nnne0d 10000 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
y  =/=  0 )
1715, 16div0d 9745 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( 0  /  y
)  =  0 )
18 oveq1 6047 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  0  ->  (
x  /  y )  =  ( 0  / 
y ) )
1918eqeq1d 2412 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  0  ->  (
( x  /  y
)  =  0  <->  (
0  /  y )  =  0 ) )
2017, 19syl5ibrcom 214 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( x  =  0  ->  ( x  / 
y )  =  0 ) )
2120necon3d 2605 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( x  / 
y )  =/=  0  ->  x  =/=  0 ) )
22 simprr 734 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  ->  w  e.  NN )
2322nncnd 9972 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  ->  w  e.  CC )
2422nnne0d 10000 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  ->  w  =/=  0 )
2523, 24div0d 9745 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( 0  /  w
)  =  0 )
26 oveq1 6047 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  =  0  ->  (
z  /  w )  =  ( 0  /  w ) )
2726eqeq1d 2412 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  =  0  ->  (
( z  /  w
)  =  0  <->  (
0  /  w )  =  0 ) )
2825, 27syl5ibrcom 214 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( z  =  0  ->  ( z  /  w )  =  0 ) )
2928necon3d 2605 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( z  /  w )  =/=  0  ->  z  =/=  0 ) )
30 simpll 731 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  P  e.  Prime )
31 simplrl 737 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  x  e.  ZZ )
32 simplrr 738 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
z  e.  ZZ )
3331, 32zmulcld 10337 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( x  x.  z
)  e.  ZZ )
3431zcnd 10332 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  x  e.  CC )
3532zcnd 10332 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
z  e.  CC )
36 simprrl 741 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  x  =/=  0 )
37 simprrr 742 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
z  =/=  0 )
3834, 35, 36, 37mulne0d 9630 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( x  x.  z
)  =/=  0 )
3914adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
y  e.  NN )
4022adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  w  e.  NN )
4139, 40nnmulcld 10003 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( y  x.  w
)  e.  NN )
42 pcdiv 13181 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
( x  x.  z
)  e.  ZZ  /\  ( x  x.  z
)  =/=  0 )  /\  ( y  x.  w )  e.  NN )  ->  ( P  pCnt  ( ( x  x.  z
)  /  ( y  x.  w ) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  x.  z ) )  -  ( P  pCnt  ( y  x.  w ) ) ) )
4330, 33, 38, 41, 42syl121anc 1189 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
( x  x.  z
)  /  ( y  x.  w ) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  x.  z ) )  -  ( P  pCnt  ( y  x.  w ) ) ) )
44 pcmul 13180 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  ( z  e.  ZZ  /\  z  =/=  0 ) )  ->  ( P  pCnt  ( x  x.  z
) )  =  ( ( P  pCnt  x
)  +  ( P 
pCnt  z ) ) )
4530, 31, 36, 32, 37, 44syl122anc 1193 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
x  x.  z ) )  =  ( ( P  pCnt  x )  +  ( P  pCnt  z ) ) )
4639nnzd 10330 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
y  e.  ZZ )
4716adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
y  =/=  0 )
4840nnzd 10330 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  w  e.  ZZ )
4924adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  w  =/=  0 )
50 pcmul 13180 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
y  e.  ZZ  /\  y  =/=  0 )  /\  ( w  e.  ZZ  /\  w  =/=  0 ) )  ->  ( P  pCnt  ( y  x.  w
) )  =  ( ( P  pCnt  y
)  +  ( P 
pCnt  w ) ) )
5130, 46, 47, 48, 49, 50syl122anc 1193 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
y  x.  w ) )  =  ( ( P  pCnt  y )  +  ( P  pCnt  w ) ) )
5245, 51oveq12d 6058 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( ( P  pCnt  ( x  x.  z ) )  -  ( P 
pCnt  ( y  x.  w ) ) )  =  ( ( ( P  pCnt  x )  +  ( P  pCnt  z ) )  -  (
( P  pCnt  y
)  +  ( P 
pCnt  w ) ) ) )
53 pczcl 13177 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 ) )  ->  ( P  pCnt  x )  e.  NN0 )
5430, 31, 36, 53syl12anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  x
)  e.  NN0 )
5554nn0cnd 10232 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  x
)  e.  CC )
56 pczcl 13177 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
z  e.  ZZ  /\  z  =/=  0 ) )  ->  ( P  pCnt  z )  e.  NN0 )
5730, 32, 37, 56syl12anc 1182 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  z
)  e.  NN0 )
5857nn0cnd 10232 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  z
)  e.  CC )
5930, 39pccld 13179 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  y
)  e.  NN0 )
6059nn0cnd 10232 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  y
)  e.  CC )
6130, 40pccld 13179 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  w
)  e.  NN0 )
6261nn0cnd 10232 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  w
)  e.  CC )
6355, 58, 60, 62addsub4d 9414 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( ( ( P 
pCnt  x )  +  ( P  pCnt  z )
)  -  ( ( P  pCnt  y )  +  ( P  pCnt  w ) ) )  =  ( ( ( P 
pCnt  x )  -  ( P  pCnt  y ) )  +  ( ( P 
pCnt  z )  -  ( P  pCnt  w ) ) ) )
6443, 52, 633eqtrd 2440 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
( x  x.  z
)  /  ( y  x.  w ) ) )  =  ( ( ( P  pCnt  x
)  -  ( P 
pCnt  y ) )  +  ( ( P 
pCnt  z )  -  ( P  pCnt  w ) ) ) )
6515adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
y  e.  CC )
6623adantrr 698 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  ->  w  e.  CC )
6734, 65, 35, 66, 47, 49divmuldivd 9787 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( ( x  / 
y )  x.  (
z  /  w ) )  =  ( ( x  x.  z )  /  ( y  x.  w ) ) )
6867oveq2d 6056 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
( x  /  y
)  x.  ( z  /  w ) ) )  =  ( P 
pCnt  ( ( x  x.  z )  / 
( y  x.  w
) ) ) )
69 pcdiv 13181 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
x  e.  ZZ  /\  x  =/=  0 )  /\  y  e.  NN )  ->  ( P  pCnt  (
x  /  y ) )  =  ( ( P  pCnt  x )  -  ( P  pCnt  y ) ) )
7030, 31, 36, 39, 69syl121anc 1189 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
x  /  y ) )  =  ( ( P  pCnt  x )  -  ( P  pCnt  y ) ) )
71 pcdiv 13181 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  (
z  e.  ZZ  /\  z  =/=  0 )  /\  w  e.  NN )  ->  ( P  pCnt  (
z  /  w ) )  =  ( ( P  pCnt  z )  -  ( P  pCnt  w ) ) )
7230, 32, 37, 40, 71syl121anc 1189 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
z  /  w ) )  =  ( ( P  pCnt  z )  -  ( P  pCnt  w ) ) )
7370, 72oveq12d 6058 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) )  =  ( ( ( P  pCnt  x )  -  ( P  pCnt  y ) )  +  ( ( P  pCnt  z
)  -  ( P 
pCnt  w ) ) ) )
7464, 68, 733eqtr4d 2446 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN )  /\  ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0
) ) )  -> 
( P  pCnt  (
( x  /  y
)  x.  ( z  /  w ) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P  pCnt  ( z  /  w ) ) ) )
7574expr 599 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( x  =/=  0  /\  z  =/=  0 )  ->  ( P  pCnt  ( ( x  /  y )  x.  ( z  /  w
) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) ) ) )
7621, 29, 75syl2and 470 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( ( x  /  y )  =/=  0  /\  ( z  /  w )  =/=  0 )  ->  ( P  pCnt  ( ( x  /  y )  x.  ( z  /  w
) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) ) ) )
77 neeq1 2575 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A  =  ( x  / 
y )  ->  ( A  =/=  0  <->  ( x  /  y )  =/=  0 ) )
78 neeq1 2575 . . . . . . . . . . 11  |-  ( B  =  ( z  /  w )  ->  ( B  =/=  0  <->  ( z  /  w )  =/=  0
) )
7977, 78bi2anan9 844 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( ( A  =/=  0  /\  B  =/=  0 )  <->  ( (
x  /  y )  =/=  0  /\  (
z  /  w )  =/=  0 ) ) )
80 oveq12 6049 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( A  x.  B
)  =  ( ( x  /  y )  x.  ( z  /  w ) ) )
8180oveq2d 6056 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( P  pCnt  ( A  x.  B )
)  =  ( P 
pCnt  ( ( x  /  y )  x.  ( z  /  w
) ) ) )
82 oveq2 6048 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A  =  ( x  / 
y )  ->  ( P  pCnt  A )  =  ( P  pCnt  (
x  /  y ) ) )
83 oveq2 6048 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( B  =  ( z  /  w )  ->  ( P  pCnt  B )  =  ( P  pCnt  (
z  /  w ) ) )
8482, 83oveqan12d 6059 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( ( P  pCnt  A )  +  ( P 
pCnt  B ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) ) )
8581, 84eqeq12d 2418 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( ( P  pCnt  ( A  x.  B ) )  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P  pCnt  B ) )  <->  ( P  pCnt  ( ( x  / 
y )  x.  (
z  /  w ) ) )  =  ( ( P  pCnt  (
x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) ) ) )
8679, 85imbi12d 312 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  =  ( x  /  y )  /\  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( ( ( A  =/=  0  /\  B  =/=  0 )  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B ) )  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P 
pCnt  B ) ) )  <-> 
( ( ( x  /  y )  =/=  0  /\  ( z  /  w )  =/=  0 )  ->  ( P  pCnt  ( ( x  /  y )  x.  ( z  /  w
) ) )  =  ( ( P  pCnt  ( x  /  y ) )  +  ( P 
pCnt  ( z  /  w ) ) ) ) ) )
8776, 86syl5ibrcom 214 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( A  =  ( x  /  y
)  /\  B  =  ( z  /  w
) )  ->  (
( A  =/=  0  /\  B  =/=  0
)  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B
) )  =  ( ( P  pCnt  A
)  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) ) )
8813, 87sylanl1 632 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( P  e. 
Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( A  =  ( x  /  y
)  /\  B  =  ( z  /  w
) )  ->  (
( A  =/=  0  /\  B  =/=  0
)  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B
) )  =  ( ( P  pCnt  A
)  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) ) )
8912, 88mpid 39 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( P  e. 
Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  /\  ( y  e.  NN  /\  w  e.  NN ) )  -> 
( ( A  =  ( x  /  y
)  /\  B  =  ( z  /  w
) )  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B ) )  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) )
9089rexlimdvva 2797 . . . . 5  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  ->  ( E. y  e.  NN  E. w  e.  NN  ( A  =  ( x  /  y
)  /\  B  =  ( z  /  w
) )  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B ) )  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) )
918, 90syl5bir 210 . . . 4  |-  ( ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  /\  ( x  e.  ZZ  /\  z  e.  ZZ ) )  ->  ( ( E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y )  /\  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )  -> 
( P  pCnt  ( A  x.  B )
)  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P  pCnt  B ) ) ) )
9291rexlimdvva 2797 . . 3  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  -> 
( E. x  e.  ZZ  E. z  e.  ZZ  ( E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y )  /\  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B
) )  =  ( ( P  pCnt  A
)  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) )
937, 92syl5bir 210 . 2  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  -> 
( ( E. x  e.  ZZ  E. y  e.  NN  A  =  ( x  /  y )  /\  E. z  e.  ZZ  E. w  e.  NN  B  =  ( z  /  w ) )  ->  ( P  pCnt  ( A  x.  B
) )  =  ( ( P  pCnt  A
)  +  ( P 
pCnt  B ) ) ) )
943, 6, 93mp2and 661 1  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  ( A  e.  QQ  /\  A  =/=  0 )  /\  ( B  e.  QQ  /\  B  =/=  0 ) )  -> 
( P  pCnt  ( A  x.  B )
)  =  ( ( P  pCnt  A )  +  ( P  pCnt  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    /\ w3a 936    = wceq 1649    e. wcel 1721    =/= wne 2567   E.wrex 2667  (class class class)co 6040   CCcc 8944   0cc0 8946    + caddc 8949    x. cmul 8951    - cmin 9247    / cdiv 9633   NNcn 9956   NN0cn0 10177   ZZcz 10238   QQcq 10530   Primecprime 13034    pCnt cpc 13165
This theorem is referenced by:  pcqdiv  13186  pcexp  13188  pcaddlem  13212  sylow1lem1  15187  padicabv  21277
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660  ax-cnex 9002  ax-resscn 9003  ax-1cn 9004  ax-icn 9005  ax-addcl 9006  ax-addrcl 9007  ax-mulcl 9008  ax-mulrcl 9009  ax-mulcom 9010  ax-addass 9011  ax-mulass 9012  ax-distr 9013  ax-i2m1 9014  ax-1ne0 9015  ax-1rid 9016  ax-rnegex 9017  ax-rrecex 9018  ax-cnre 9019  ax-pre-lttri 9020  ax-pre-lttrn 9021  ax-pre-ltadd 9022  ax-pre-mulgt0 9023  ax-pre-sup 9024
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-nel 2570  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rmo 2674  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6043  df-oprab 6044  df-mpt2 6045  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-riota 6508  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-1o 6683  df-2o 6684  df-oadd 6687  df-er 6864  df-en 7069  df-dom 7070  df-sdom 7071  df-fin 7072  df-sup 7404  df-pnf 9078  df-mnf 9079  df-xr 9080  df-ltxr 9081  df-le 9082  df-sub 9249  df-neg 9250  df-div 9634  df-nn 9957  df-2 10014  df-3 10015  df-n0 10178  df-z 10239  df-uz 10445  df-q 10531  df-rp 10569  df-fl 11157  df-mod 11206  df-seq 11279  df-exp 11338  df-cj 11859  df-re 11860  df-im 11861  df-sqr 11995  df-abs 11996  df-dvds 12808  df-gcd 12962  df-prm 13035  df-pc 13166
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