Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  etransclem7 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem etransclem7 39752
Description: The given product is an integer. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
etransclem7.n (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
etransclem7.c (𝜑𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
etransclem7.j (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
Assertion
Ref Expression
etransclem7 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))))) ∈ ℤ)
Distinct variable groups:   𝑗,𝑀   𝜑,𝑗
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑗)   𝑃(𝑗)   𝐽(𝑗)   𝑁(𝑗)

Proof of Theorem etransclem7
StepHypRef Expression
1 fzfid 12709 . 2 (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
2 0zd 11334 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ∈ ℤ)
3 0zd 11334 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ∈ ℤ)
4 etransclem7.n . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
54nnzd 11425 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
65ad2antrr 761 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 𝑃 ∈ ℤ)
75adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℤ)
8 etransclem7.c . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
98adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
10 0zd 11334 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 0 ∈ ℤ)
11 fzp1ss 12331 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0 ∈ ℤ → ((0 + 1)...𝑀) ⊆ (0...𝑀))
1210, 11syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → ((0 + 1)...𝑀) ⊆ (0...𝑀))
13 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ (1...𝑀))
14 1e0p1 11496 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 = (0 + 1)
1514oveq1i 6615 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1...𝑀) = ((0 + 1)...𝑀)
1613, 15syl6eleq 2714 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ ((0 + 1)...𝑀))
1712, 16sseldd 3589 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
1817adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
199, 18ffvelrnd 6317 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ (0...𝑁))
2019elfzelzd 38981 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ ℤ)
217, 20zsubcld 11431 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ)
2221adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ)
233, 6, 223jca 1240 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ))
2420zred 11426 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ ℝ)
2524adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐶𝑗) ∈ ℝ)
266zred 11426 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 𝑃 ∈ ℝ)
27 simpr 477 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗))
2825, 26, 27nltled 10132 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐶𝑗) ≤ 𝑃)
2926, 25subge0d 10562 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ↔ (𝐶𝑗) ≤ 𝑃))
3028, 29mpbird 247 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗)))
31 elfzle1 12283 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶𝑗) ∈ (0...𝑁) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3219, 31syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3332adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3426, 25subge02d 10564 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (0 ≤ (𝐶𝑗) ↔ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ≤ 𝑃))
3533, 34mpbid 222 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ≤ 𝑃)
3623, 30, 35jca32 557 . . . . . . 7 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ≤ 𝑃)))
37 elfz2 12272 . . . . . . 7 ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ (0...𝑃) ↔ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ≤ 𝑃)))
3836, 37sylibr 224 . . . . . 6 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ (0...𝑃))
39 permnn 13050 . . . . . 6 ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ (0...𝑃) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℕ)
4038, 39syl 17 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℕ)
4140nnzd 11425 . . . 4 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℤ)
42 etransclem7.j . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
4342elfzelzd 38981 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
4443adantr 481 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝐽 ∈ ℤ)
45 elfzelz 12281 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
4645adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑗 ∈ ℤ)
4744, 46zsubcld 11431 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐽𝑗) ∈ ℤ)
4847adantr 481 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐽𝑗) ∈ ℤ)
49 elnn0z 11335 . . . . . 6 ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗))))
5022, 30, 49sylanbrc 697 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0)
51 zexpcl 12812 . . . . 5 (((𝐽𝑗) ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0) → ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))) ∈ ℤ)
5248, 50, 51syl2anc 692 . . . 4 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))) ∈ ℤ)
5341, 52zmulcld 11432 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℤ)
542, 53ifclda 4097 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → if(𝑃 < (𝐶𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))))) ∈ ℤ)
551, 54fprodzcl 14604 1 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))))) ∈ ℤ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1036  wcel 1992  wss 3560  ifcif 4063   class class class wbr 4618  wf 5846  cfv 5850  (class class class)co 6605  cr 9880  0cc0 9881  1c1 9882   + caddc 9884   · cmul 9886   < clt 10019  cle 10020  cmin 10211   / cdiv 10629  cn 10965  0cn0 11237  cz 11322  ...cfz 12265  cexp 12797  !cfa 12997  cprod 14555
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-inf2 8483  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958  ax-pre-sup 9959
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-isom 5859  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-sup 8293  df-oi 8360  df-card 8710  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-div 10630  df-nn 10966  df-2 11024  df-3 11025  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-rp 11777  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-seq 12739  df-exp 12798  df-fac 12998  df-bc 13027  df-hash 13055  df-cj 13768  df-re 13769  df-im 13770  df-sqrt 13904  df-abs 13905  df-clim 14148  df-prod 14556
This theorem is referenced by:  etransclem15  39760  etransclem28  39773
  Copyright terms: Public domain W3C validator