Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  etransclem28 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem etransclem28 40899
 Description: (𝑃 − 1) factorial divides the 𝑁-th derivative of 𝐹 applied to 𝐽. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
etransclem28.p (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
etransclem28.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
etransclem28.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
etransclem28.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑛})
etransclem28.d (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝑁))
etransclem28.j (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
etransclem28.t 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
Assertion
Ref Expression
etransclem28 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 𝑇)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑐,𝑗   𝑗,𝐽   𝑀,𝑐,𝑗,𝑛   𝑁,𝑐,𝑛   𝑃,𝑗   𝜑,𝑗,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑐)   𝐶(𝑗,𝑛,𝑐)   𝐷(𝑛)   𝑃(𝑛,𝑐)   𝑇(𝑗,𝑛,𝑐)   𝐽(𝑛,𝑐)   𝑁(𝑗)

Proof of Theorem etransclem28
StepHypRef Expression
1 etransclem28.p . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
2 nnm1nn0 11447 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
31, 2syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
43faccld 13186 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℕ)
54nnzd 11594 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ)
65adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ)
7 etransclem28.d . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝑁))
8 etransclem28.c . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑛})
9 etransclem28.n . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
108, 9etransclem12 40883 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐶𝑁) = {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁})
117, 10eleqtrd 2805 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁})
12 fveq1 6303 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑐 = 𝐷 → (𝑐𝑗) = (𝐷𝑗))
1312sumeq2ad 14554 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑐 = 𝐷 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗))
1413eqeq1d 2726 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = 𝐷 → (Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁 ↔ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁))
1514elrab 3469 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} ↔ (𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁))
1615simprbi 483 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
1711, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
1817eqcomd 2730 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 = Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗))
1918fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (!‘𝑁) = (!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)))
2019oveq1d 6780 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) = ((!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))))
21 nfcv 2866 . . . . . . . . . . . 12 𝑗𝐷
22 fzfid 12887 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (0...𝑀) ∈ Fin)
23 nn0ex 11411 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
24 fzssnn0 39948 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0...𝑁) ⊆ ℕ0
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → (0...𝑁) ⊆ ℕ0)
26 mapss 8017 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((ℕ0 ∈ V ∧ (0...𝑁) ⊆ ℕ0) → ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ⊆ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
2723, 25, 26sylancr 698 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ⊆ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
28 elrabi 3464 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → 𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)))
2927, 28sseldd 3710 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → 𝐷 ∈ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
3011, 29syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷 ∈ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
3121, 22, 30mccl 40250 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℕ)
3220, 31eqeltrd 2803 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℕ)
3332nnzd 11594 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ)
3433adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ)
35 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐽 = 0 → (𝐽𝑗) = (0 − 𝑗))
36 df-neg 10382 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -𝑗 = (0 − 𝑗)
3735, 36syl6reqr 2777 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐽 = 0 → -𝑗 = (𝐽𝑗))
3837oveq1d 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐽 = 0 → (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))) = ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))
3938oveq2d 6781 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐽 = 0 → (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))) = (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))
4039ifeq2d 4213 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 = 0 → if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4140prodeq2ad 40244 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 = 0 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4241adantl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4311, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)))
44 elmapi 7996 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
4543, 44syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
46 etransclem28.j . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
471, 45, 46etransclem7 40878 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
4847adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
4942, 48eqeltrd 2803 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
506, 49zmulcld 11601 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ)
516, 34, 503jca 1379 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ ∧ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ))
52 dvdsmul1 15126 . . . . . . . 8 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
536, 49, 52syl2anc 696 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
54 dvdsmultr2 15144 . . . . . . 7 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ ∧ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))))
5551, 53, 54sylc 65 . . . . . 6 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
5655adantr 472 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
571ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
58 etransclem28.m . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
5958ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
6045ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
61 eqid 2724 . . . . . 6 (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
62 simplr 809 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐽 = 0)
63 simpr 479 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (𝐷‘0) = (𝑃 − 1))
6457, 59, 60, 61, 62, 63etransclem14 40885 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
6556, 64breqtrrd 4788 . . . 4 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
66 dvds0 15120 . . . . . . 7 ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
675, 66syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
6867ad2antrr 764 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
691ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
7058ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
719ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
7245ad2antrr 764 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
73 simplr 809 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐽 = 0)
74 neqne 2904 . . . . . . 7 (¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1) → (𝐷‘0) ≠ (𝑃 − 1))
7574adantl 473 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (𝐷‘0) ≠ (𝑃 − 1))
7669, 70, 71, 72, 61, 73, 75etransclem15 40886 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = 0)
7768, 76breqtrrd 4788 . . . 4 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
7865, 77pm2.61dan 867 . . 3 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
791nnzd 11594 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
80 elfznn0 12547 . . . . . . . . 9 (𝐽 ∈ (0...𝑀) → 𝐽 ∈ ℕ0)
8146, 80syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
8281nn0zd 11593 . . . . . . 7 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
831, 58, 9, 82, 8, 7etransclem26 40897 . . . . . 6 (𝜑 → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ)
845, 79, 833jca 1379 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ))
8584adantr 472 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ))
861nncnd 11149 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
87 1cnd 10169 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
8886, 87npcand 10509 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑃 − 1) + 1) = 𝑃)
8988eqcomd 2730 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃 = ((𝑃 − 1) + 1))
9089fveq2d 6308 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘𝑃) = (!‘((𝑃 − 1) + 1)))
91 facp1 13180 . . . . . . . 8 ((𝑃 − 1) ∈ ℕ0 → (!‘((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)))
923, 91syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)))
9388oveq2d 6781 . . . . . . 7 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃))
9490, 92, 933eqtrrd 2763 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) = (!‘𝑃))
9594adantr 472 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) = (!‘𝑃))
961adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑃 ∈ ℕ)
9758adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
989adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
9945adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
10017adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
101 1zzd 11521 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 1 ∈ ℤ)
10258nn0zd 11593 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
103102adantr 472 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑀 ∈ ℤ)
10482adantr 472 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℤ)
105101, 103, 1043jca 1379 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ))
10681adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℕ0)
107 neqne 2904 . . . . . . . . . . 11 𝐽 = 0 → 𝐽 ≠ 0)
108107adantl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ≠ 0)
109 elnnne0 11419 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ℕ ↔ (𝐽 ∈ ℕ0𝐽 ≠ 0))
110106, 108, 109sylanbrc 701 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℕ)
111110nnge1d 11176 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 1 ≤ 𝐽)
112 elfzle2 12459 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ (0...𝑀) → 𝐽𝑀)
11346, 112syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽𝑀)
114113adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽𝑀)
115105, 111, 114jca32 559 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝐽𝐽𝑀)))
116 elfz2 12447 . . . . . . 7 (𝐽 ∈ (1...𝑀) ↔ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝐽𝐽𝑀)))
117115, 116sylibr 224 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ (1...𝑀))
11896, 97, 98, 99, 100, 61, 117etransclem25 40896 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (!‘𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
11995, 118eqbrtrd 4782 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
120 muldvds1 15129 . . . 4 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ) → (((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))))
12185, 119, 120sylc 65 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
12278, 121pm2.61dan 867 . 2 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
123 etransclem28.t . 2 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
124122, 123syl6breqr 4802 1 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 𝑇)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 383   ∧ w3a 1072   = wceq 1596   ∈ wcel 2103   ≠ wne 2896  {crab 3018  Vcvv 3304   ⊆ wss 3680  ifcif 4194   class class class wbr 4760   ↦ cmpt 4837  ⟶wf 5997  ‘cfv 6001  (class class class)co 6765   ↑𝑚 cmap 7974  0cc0 10049  1c1 10050   + caddc 10052   · cmul 10054   < clt 10187   ≤ cle 10188   − cmin 10379  -cneg 10380   / cdiv 10797  ℕcn 11133  ℕ0cn0 11405  ℤcz 11490  ...cfz 12440  ↑cexp 12975  !cfa 13175  Σcsu 14536  ∏cprod 14755   ∥ cdvds 15103 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-fal 1602  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-se 5178  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-isom 6010  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-oadd 7684  df-er 7862  df-map 7976  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-sup 8464  df-oi 8531  df-card 8878  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-div 10798  df-nn 11134  df-2 11192  df-3 11193  df-n0 11406  df-z 11491  df-uz 11801  df-rp 11947  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-seq 12917  df-exp 12976  df-fac 13176  df-bc 13205  df-hash 13233  df-cj 13959  df-re 13960  df-im 13961  df-sqrt 14095  df-abs 14096  df-clim 14339  df-sum 14537  df-prod 14756  df-dvds 15104 This theorem is referenced by:  etransclem37  40908  etransclem38  40909
 Copyright terms: Public domain W3C validator