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Theorem gausslemma2dlem4 15764
Description: Lemma 4 for gausslemma2d 15769. (Contributed by AV, 16-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
gausslemma2d.p  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
gausslemma2d.h  |-  H  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
gausslemma2d.r  |-  R  =  ( x  e.  ( 1 ... H ) 
|->  if ( ( x  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( x  x.  2 ) ,  ( P  -  (
x  x.  2 ) ) ) )
gausslemma2d.m  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
Assertion
Ref Expression
gausslemma2dlem4  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
Distinct variable groups:    x, H    x, P    ph, x    k, H    R, k    ph, k    x, M, k    P, k
Allowed substitution hint:    R( x)

Proof of Theorem gausslemma2dlem4
StepHypRef Expression
1 gausslemma2d.p . . 3  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
2 gausslemma2d.h . . 3  |-  H  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
3 gausslemma2d.r . . 3  |-  R  =  ( x  e.  ( 1 ... H ) 
|->  if ( ( x  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( x  x.  2 ) ,  ( P  -  (
x  x.  2 ) ) ) )
41, 2, 3gausslemma2dlem1 15761 . 2  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )
5 gausslemma2d.m . . . . . 6  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
6 3lt4 9299 . . . . . . . 8  |-  3  <  4
7 breq1 4086 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  ( P  <  4  <->  3  <  4 ) )
86, 7mpbiri 168 . . . . . . 7  |-  ( P  =  3  ->  P  <  4 )
9 3nn0 9403 . . . . . . . . 9  |-  3  e.  NN0
10 eleq1 2292 . . . . . . . . 9  |-  ( P  =  3  ->  ( P  e.  NN0  <->  3  e.  NN0 ) )
119, 10mpbiri 168 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  P  e.  NN0 )
12 4nn 9290 . . . . . . . 8  |-  4  e.  NN
13 divfl0 10533 . . . . . . . 8  |-  ( ( P  e.  NN0  /\  4  e.  NN )  ->  ( P  <  4  <->  ( |_ `  ( P  /  4 ) )  =  0 ) )
1411, 12, 13sylancl 413 . . . . . . 7  |-  ( P  =  3  ->  ( P  <  4  <->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  =  0 ) )
158, 14mpbid 147 . . . . . 6  |-  ( P  =  3  ->  ( |_ `  ( P  / 
4 ) )  =  0 )
165, 15eqtrid 2274 . . . . 5  |-  ( P  =  3  ->  M  =  0 )
17 oveq2 6018 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
1817adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
19 fz10 10259 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1 ... 0 )  =  (/)
2018, 19eqtrdi 2278 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  (/) )
2120prodeq1d 12096 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (/)  ( R `
 k ) )
22 prod0 12117 . . . . . . . . 9  |-  prod_ k  e.  (/)  ( R `  k )  =  1
2321, 22eqtrdi 2278 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  =  1 )
24 oveq1 6017 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
2524adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
26 0p1e1 9240 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0  +  1 )  =  1
2725, 26eqtrdi 2278 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  1 )
2827oveq1d 6025 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
( M  +  1 ) ... H )  =  ( 1 ... H ) )
2928prodeq1d 12096 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
3023, 29oveq12d 6028 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) )  =  ( 1  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) ) )
31 1zzd 9489 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
321, 2gausslemma2dlem0b 15750 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  e.  NN )
3332nnzd 9584 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
3431, 33fzfigd 10670 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1 ... H
)  e.  Fin )
3534adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... H )  e. 
Fin )
36 oveq1 6017 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  k  ->  (
x  x.  2 )  =  ( k  x.  2 ) )
3736breq1d 4093 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  (
( x  x.  2 )  <  ( P  /  2 )  <->  ( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) ) )
3836oveq2d 6026 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  ( P  -  ( x  x.  2 ) )  =  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) )
3937, 36, 38ifbieq12d 3629 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  k  ->  if ( ( x  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) ,  ( x  x.  2 ) ,  ( P  -  ( x  x.  2 ) ) )  =  if ( ( k  x.  2 )  <  ( P  / 
2 ) ,  ( k  x.  2 ) ,  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) ) )
40 simpr 110 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  k  e.  ( 1 ... H
) )
4140elfzelzd 10239 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  k  e.  ZZ )
42 2z 9490 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  ZZ
4342a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  2  e.  ZZ )
4441, 43zmulcld 9591 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
451eldifad 3208 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
46 prmz 12654 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( P  e.  Prime  ->  P  e.  ZZ )
4745, 46syl 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  P  e.  ZZ )
4847adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  P  e.  ZZ )
4948, 44zsubcld 9590 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ )
50 zq 9838 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  x.  2 )  e.  ZZ  ->  (
k  x.  2 )  e.  QQ )
5144, 50syl 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  QQ )
52 2nn 9288 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  2  e.  NN
53 znq 9836 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( P  e.  ZZ  /\  2  e.  NN )  ->  ( P  /  2
)  e.  QQ )
5447, 52, 53sylancl 413 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( P  /  2
)  e.  QQ )
5554adantr 276 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( P  /  2 )  e.  QQ )
56 qdclt 10482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( k  x.  2 )  e.  QQ  /\  ( P  /  2
)  e.  QQ )  -> DECID 
( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) )
5751, 55, 56syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  -> DECID  ( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) )
5844, 49, 57ifcldcd 3640 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  if ( ( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) ,  ( k  x.  2 ) ,  ( P  -  ( k  x.  2 ) ) )  e.  ZZ )
593, 39, 40, 58fvmptd3 5733 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  =  if ( ( k  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( k  x.  2 ) ,  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) ) )
6059, 58eqeltrd 2306 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ )
6160zcnd 9586 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  CC )
6261adantll 476 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M  =  0  /\  ph )  /\  k  e.  ( 1 ... H ) )  ->  ( R `  k )  e.  CC )
6335, 62fprodcl 12139 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `
 k )  e.  CC )
6463mullidd 8180 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
6530, 64eqtr2d 2263 . . . . . 6  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `
 k )  =  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( R `  k ) ) )
6665ex 115 . . . . 5  |-  ( M  =  0  ->  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `  k
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) ) )
6716, 66syl 14 . . . 4  |-  ( P  =  3  ->  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `  k
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) ) )
6867impcom 125 . . 3  |-  ( (
ph  /\  P  = 
3 )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `
 k )  =  ( prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k
)  x.  prod_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... H
) ( R `  k ) ) )
691, 5gausslemma2dlem0d 15752 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
7069nn0red 9439 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
7170ltp1d 9093 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  <  ( M  +  1 ) )
72 fzdisj 10265 . . . . . . 7  |-  ( M  <  ( M  + 
1 )  ->  (
( 1 ... M
)  i^i  ( ( M  +  1 ) ... H ) )  =  (/) )
7371, 72syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( 1 ... M )  i^i  (
( M  +  1 ) ... H ) )  =  (/) )
7473adantl 277 . . . . 5  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  ( ( 1 ... M )  i^i  ( ( M  + 
1 ) ... H
) )  =  (/) )
75 eluzelz 9748 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  ZZ )
76 znq 9836 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P  e.  ZZ  /\  4  e.  NN )  ->  ( P  /  4
)  e.  QQ )
7775, 12, 76sylancl 413 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( P  /  4 )  e.  QQ )
7877flqcld 10514 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ZZ )
79 nnrp 9876 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 4  e.  NN  ->  4  e.  RR+ )
8012, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  4  e.  RR+
81 eluzelre 9749 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  RR )
82 eluz2 9744 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  <->  ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P ) )
83 4lt5 9302 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  4  <  5
84 4re 9203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  4  e.  RR
85 5re 9205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  5  e.  RR
8685a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  5  e.  RR )
87 zre 9466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( P  e.  ZZ  ->  P  e.  RR )
8887adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  P  e.  RR )
89 ltleletr 8244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 4  e.  RR  /\  5  e.  RR  /\  P  e.  RR )  ->  (
( 4  <  5  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P
) )
9084, 86, 88, 89mp3an2i 1376 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  ( ( 4  <  5  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P ) )
9183, 90mpani 430 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  ( 5  <_  P  ->  4  <_  P )
)
92913impia 1224 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P )
9382, 92sylbi 121 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  4  <_  P )
94 divge1 9936 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 4  e.  RR+  /\  P  e.  RR  /\  4  <_  P )  ->  1  <_  ( P  /  4
) )
9580, 81, 93, 94mp3an2i 1376 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  <_  ( P  /  4 ) )
96 1zzd 9489 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  e.  ZZ )
97 flqge 10519 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( P  /  4
)  e.  QQ  /\  1  e.  ZZ )  ->  ( 1  <_  ( P  /  4 )  <->  1  <_  ( |_ `  ( P  /  4 ) ) ) )
9877, 96, 97syl2anc 411 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( 1  <_  ( P  / 
4 )  <->  1  <_  ( |_ `  ( P  /  4 ) ) ) )
9995, 98mpbid 147 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  <_  ( |_ `  ( P  /  4 ) ) )
100 elnnz1 9485 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( |_ `  ( P  /  4 ) )  e.  NN  <->  ( ( |_ `  ( P  / 
4 ) )  e.  ZZ  /\  1  <_ 
( |_ `  ( P  /  4 ) ) ) )
10178, 99, 100sylanbrc 417 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  NN )
102101adantl 277 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( P  e.  ( Prime  \  { 2 } )  /\  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) )  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  NN )
103 oddprm 12803 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( ( P  - 
1 )  /  2
)  e.  NN )
104103adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( P  e.  ( Prime  \  { 2 } )  /\  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) )  ->  ( ( P  -  1 )  / 
2 )  e.  NN )
105 eldifi 3326 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  ->  P  e.  Prime )
106 prmuz2 12674 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  Prime  ->  P  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
107105, 106syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  ->  P  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
108107adantr 276 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( P  e.  ( Prime  \  { 2 } )  /\  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) )  ->  P  e.  (
ZZ>= `  2 ) )
109 fldiv4lem1div2uz2 10543 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  <_  (
( P  -  1 )  /  2 ) )
110108, 109syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( P  e.  ( Prime  \  { 2 } )  /\  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) )  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  <_  (
( P  -  1 )  /  2 ) )
111102, 104, 1103jca 1201 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( P  e.  ( Prime  \  { 2 } )  /\  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) )  ->  ( ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  e.  NN  /\  ( ( P  -  1 )  /  2 )  e.  NN  /\  ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  <_ 
( ( P  - 
1 )  /  2
) ) )
112111ex 115 . . . . . . . . 9  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( P  e.  (
ZZ>= `  5 )  -> 
( ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  NN  /\  ( ( P  - 
1 )  /  2
)  e.  NN  /\  ( |_ `  ( P  /  4 ) )  <_  ( ( P  -  1 )  / 
2 ) ) ) )
1131, 112syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( P  e.  (
ZZ>= `  5 )  -> 
( ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  NN  /\  ( ( P  - 
1 )  /  2
)  e.  NN  /\  ( |_ `  ( P  /  4 ) )  <_  ( ( P  -  1 )  / 
2 ) ) ) )
114113impcom 125 . . . . . . 7  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  ( ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  e.  NN  /\  ( ( P  -  1 )  /  2 )  e.  NN  /\  ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  <_ 
( ( P  - 
1 )  /  2
) ) )
1152oveq2i 6021 . . . . . . . . 9  |-  ( 1 ... H )  =  ( 1 ... (
( P  -  1 )  /  2 ) )
1165, 115eleq12i 2297 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 1 ... H )  <->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ( 1 ... ( ( P  -  1 )  /  2 ) ) )
117 elfz1b 10303 . . . . . . . 8  |-  ( ( |_ `  ( P  /  4 ) )  e.  ( 1 ... ( ( P  - 
1 )  /  2
) )  <->  ( ( |_ `  ( P  / 
4 ) )  e.  NN  /\  ( ( P  -  1 )  /  2 )  e.  NN  /\  ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  <_ 
( ( P  - 
1 )  /  2
) ) )
118116, 117bitri 184 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  ( 1 ... H )  <->  ( ( |_ `  ( P  / 
4 ) )  e.  NN  /\  ( ( P  -  1 )  /  2 )  e.  NN  /\  ( |_
`  ( P  / 
4 ) )  <_ 
( ( P  - 
1 )  /  2
) ) )
119114, 118sylibr 134 . . . . . 6  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  M  e.  ( 1 ... H ) )
120 fzsplit 10264 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( 1 ... H )  ->  (
1 ... H )  =  ( ( 1 ... M )  u.  (
( M  +  1 ) ... H ) ) )
121119, 120syl 14 . . . . 5  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  ( 1 ... H )  =  ( ( 1 ... M
)  u.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ) )
12234adantl 277 . . . . 5  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  ( 1 ... H )  e.  Fin )
12361adantll 476 . . . . 5  |-  ( ( ( P  e.  (
ZZ>= `  5 )  /\  ph )  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  CC )
12474, 121, 122, 123fprodsplit 12129 . . . 4  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
5 )  /\  ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `  k
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
125124ancoms 268 . . 3  |-  ( (
ph  /\  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
)  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k )  =  (
prod_ k  e.  (
1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
126 2re 9196 . . . . . . 7  |-  2  e.  RR
127126a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  e.  RR )
128 oddprmgt2 12677 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
2  <  P )
1291, 128syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  <  P )
130127, 129gtned 8275 . . . . 5  |-  ( ph  ->  P  =/=  2 )
131130neneqd 2421 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  P  =  2 )
132 prm23ge5 12808 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  Prime  ->  ( P  =  2  \/  P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
) )
13345, 132syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( P  =  2  \/  P  =  3  \/  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) ) )
134 3orass 1005 . . . . . 6  |-  ( ( P  =  2  \/  P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) )  <->  ( P  =  2  \/  ( P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= ` 
5 ) ) ) )
135133, 134sylib 122 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( P  =  2  \/  ( P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
) ) )
136135ord 729 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -.  P  =  2  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
) ) )
137131, 136mpd 13 . . 3  |-  ( ph  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) ) )
13868, 125, 137mpjaodan 803 . 2  |-  ( ph  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `  k
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
1394, 138eqtrd 2262 1  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  ( prod_
k  e.  ( 1 ... M ) ( R `  k )  x.  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `  k
) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 713  DECID wdc 839    \/ w3o 1001    /\ w3a 1002    = wceq 1395    e. wcel 2200    \ cdif 3194    u. cun 3195    i^i cin 3196   (/)c0 3491   ifcif 3602   {csn 3666   class class class wbr 4083    |-> cmpt 4145   ` cfv 5321  (class class class)co 6010   Fincfn 6900   CCcc 8013   RRcr 8014   0cc0 8015   1c1 8016    + caddc 8018    x. cmul 8020    < clt 8197    <_ cle 8198    - cmin 8333    / cdiv 8835   NNcn 9126   2c2 9177   3c3 9178   4c4 9179   5c5 9180   NN0cn0 9385   ZZcz 9462   ZZ>=cuz 9738   QQcq 9831   RR+crp 9866   ...cfz 10221   |_cfl 10505   !cfa 10964   prod_cprod 12082   Primecprime 12650
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-iinf 4681  ax-cnex 8106  ax-resscn 8107  ax-1cn 8108  ax-1re 8109  ax-icn 8110  ax-addcl 8111  ax-addrcl 8112  ax-mulcl 8113  ax-mulrcl 8114  ax-addcom 8115  ax-mulcom 8116  ax-addass 8117  ax-mulass 8118  ax-distr 8119  ax-i2m1 8120  ax-0lt1 8121  ax-1rid 8122  ax-0id 8123  ax-rnegex 8124  ax-precex 8125  ax-cnre 8126  ax-pre-ltirr 8127  ax-pre-ltwlin 8128  ax-pre-lttrn 8129  ax-pre-apti 8130  ax-pre-ltadd 8131  ax-pre-mulgt0 8132  ax-pre-mulext 8133  ax-arch 8134  ax-caucvg 8135
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-xor 1418  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-tp 3674  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4385  df-po 4388  df-iso 4389  df-iord 4458  df-on 4460  df-ilim 4461  df-suc 4463  df-iom 4684  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-f1 5326  df-fo 5327  df-f1o 5328  df-fv 5329  df-isom 5330  df-riota 5963  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-1st 6295  df-2nd 6296  df-recs 6462  df-irdg 6527  df-frec 6548  df-1o 6573  df-2o 6574  df-oadd 6577  df-er 6693  df-en 6901  df-dom 6902  df-fin 6903  df-pnf 8199  df-mnf 8200  df-xr 8201  df-ltxr 8202  df-le 8203  df-sub 8335  df-neg 8336  df-reap 8738  df-ap 8745  df-div 8836  df-inn 9127  df-2 9185  df-3 9186  df-4 9187  df-5 9188  df-n0 9386  df-z 9463  df-uz 9739  df-q 9832  df-rp 9867  df-ioo 10105  df-fz 10222  df-fzo 10356  df-fl 10507  df-mod 10562  df-seqfrec 10687  df-exp 10778  df-fac 10965  df-ihash 11015  df-cj 11374  df-re 11375  df-im 11376  df-rsqrt 11530  df-abs 11531  df-clim 11811  df-proddc 12083  df-dvds 12320  df-prm 12651
This theorem is referenced by:  gausslemma2dlem6  15767
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