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 40961
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 12966 . 2 (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
2 0zd 11581 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ∈ ℤ)
3 0zd 11581 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ∈ ℤ)
4 etransclem7.n . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
54nnzd 11673 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
65ad2antrr 764 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 𝑃 ∈ ℤ)
75adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑃 ∈ ℤ)
8 etransclem7.c . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
98adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
10 0zd 11581 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 0 ∈ ℤ)
11 fzp1ss 12585 . . . . . . . . . . . . . . . 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 11744 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 = (0 + 1)
1514oveq1i 6823 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1...𝑀) = ((0 + 1)...𝑀)
1613, 15syl6eleq 2849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ ((0 + 1)...𝑀))
1712, 16sseldd 3745 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
1817adantl 473 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑗 ∈ (0...𝑀))
199, 18ffvelrnd 6523 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ (0...𝑁))
2019elfzelzd 40028 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ ℤ)
217, 20zsubcld 11679 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ)
2221adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ)
233, 6, 223jca 1123 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ))
2420zred 11674 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐶𝑗) ∈ ℝ)
2524adantr 472 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐶𝑗) ∈ ℝ)
266zred 11674 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 𝑃 ∈ ℝ)
27 simpr 479 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗))
2825, 26, 27nltled 10379 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐶𝑗) ≤ 𝑃)
2926, 25subge0d 10809 . . . . . . . . 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 12537 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶𝑗) ∈ (0...𝑁) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3219, 31syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3332adantr 472 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → 0 ≤ (𝐶𝑗))
3426, 25subge02d 10811 . . . . . . . . 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 559 . . . . . . 7 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ≤ 𝑃)))
37 elfz2 12526 . . . . . . 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 13307 . . . . . 6 ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ (0...𝑃) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℕ)
4038, 39syl 17 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℕ)
4140nnzd 11673 . . . 4 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℤ)
42 etransclem7.j . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
4342elfzelzd 40028 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
4443adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝐽 ∈ ℤ)
45 elfzelz 12535 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ (1...𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
4645adantl 473 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → 𝑗 ∈ ℤ)
4744, 46zsubcld 11679 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → (𝐽𝑗) ∈ ℤ)
4847adantr 472 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝐽𝑗) ∈ ℤ)
49 elnn0z 11582 . . . . . 6 ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0 ↔ ((𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℤ ∧ 0 ≤ (𝑃 − (𝐶𝑗))))
5022, 30, 49sylanbrc 701 . . . . 5 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0)
51 zexpcl 13069 . . . . 5 (((𝐽𝑗) ∈ ℤ ∧ (𝑃 − (𝐶𝑗)) ∈ ℕ0) → ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))) ∈ ℤ)
5248, 50, 51syl2anc 696 . . . 4 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))) ∈ ℤ)
5341, 52zmulcld 11680 . . 3 (((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) ∧ ¬ 𝑃 < (𝐶𝑗)) → (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗)))) ∈ ℤ)
542, 53ifclda 4264 . 2 ((𝜑𝑗 ∈ (1...𝑀)) → if(𝑃 < (𝐶𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐶𝑗))))) ∈ ℤ)
551, 54fprodzcl 14883 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 383  w3a 1072  wcel 2139  wss 3715  ifcif 4230   class class class wbr 4804  wf 6045  cfv 6049  (class class class)co 6813  cr 10127  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131   · cmul 10133   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458   / cdiv 10876  cn 11212  0cn0 11484  cz 11569  ...cfz 12519  cexp 13054  !cfa 13254  cprod 14834
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-oadd 7733  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-sup 8513  df-oi 8580  df-card 8955  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-rp 12026  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-seq 12996  df-exp 13055  df-fac 13255  df-bc 13284  df-hash 13312  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-clim 14418  df-prod 14835
This theorem is referenced by:  etransclem15  40969  etransclem28  40982
  Copyright terms: Public domain W3C validator