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Theorem gausslemma2dlem4 16049
Description: Lemma 4 for gausslemma2d 16054. (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 16046 . 2  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )
5 gausslemma2d.m . . . . . 6  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
6 3lt4 9427 . . . . . . . 8  |-  3  <  4
7 breq1 4117 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  ( P  <  4  <->  3  <  4 ) )
86, 7mpbiri 168 . . . . . . 7  |-  ( P  =  3  ->  P  <  4 )
9 3nn0 9531 . . . . . . . . 9  |-  3  e.  NN0
10 eleq1 2297 . . . . . . . . 9  |-  ( P  =  3  ->  ( P  e.  NN0  <->  3  e.  NN0 ) )
119, 10mpbiri 168 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  P  e.  NN0 )
12 4nn 9418 . . . . . . . 8  |-  4  e.  NN
13 divfl0 10680 . . . . . . . 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 2279 . . . . 5  |-  ( P  =  3  ->  M  =  0 )
17 oveq2 6066 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
1817adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
19 fz10 10400 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1 ... 0 )  =  (/)
2018, 19eqtrdi 2283 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  (/) )
2120prodeq1d 12275 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (/)  ( R `
 k ) )
22 prod0 12296 . . . . . . . . 9  |-  prod_ k  e.  (/)  ( R `  k )  =  1
2321, 22eqtrdi 2283 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  =  1 )
24 oveq1 6065 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
2524adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
26 0p1e1 9368 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0  +  1 )  =  1
2725, 26eqtrdi 2283 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  1 )
2827oveq1d 6073 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
( M  +  1 ) ... H )  =  ( 1 ... H ) )
2928prodeq1d 12275 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
3023, 29oveq12d 6076 . . . . . . 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 9621 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
321, 2gausslemma2dlem0b 16035 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  e.  NN )
3332nnzd 9717 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
3431, 33fzfigd 10817 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1 ... H
)  e.  Fin )
3534adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... H )  e. 
Fin )
36 oveq1 6065 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  k  ->  (
x  x.  2 )  =  ( k  x.  2 ) )
3736breq1d 4124 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  (
( x  x.  2 )  <  ( P  /  2 )  <->  ( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) ) )
3836oveq2d 6074 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  ( P  -  ( x  x.  2 ) )  =  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) )
3937, 36, 38ifbieq12d 3653 . . . . . . . . . . . . 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 10379 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  k  e.  ZZ )
42 2z 9622 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  ZZ
4342a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  2  e.  ZZ )
4441, 43zmulcld 9724 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
451eldifad 3225 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
46 prmz 12833 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9723 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ )
50 zq 9976 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9416 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  2  e.  NN
53 znq 9974 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10629 . . . . . . . . . . . . . . 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 3664 . . . . . . . . . . . . 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 5776 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  =  if ( ( k  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( k  x.  2 ) ,  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) ) )
6059, 58eqeltrd 2311 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ )
6160zcnd 9719 . . . . . . . . . 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 12318 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `
 k )  e.  CC )
6463mullidd 8308 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
6530, 64eqtr2d 2268 . . . . . 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 16037 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
7069nn0red 9571 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
7170ltp1d 9221 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  <  ( M  +  1 ) )
72 fzdisj 10406 . . . . . . 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 9881 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  ZZ )
76 znq 9974 . . . . . . . . . . . . . . 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 10661 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ZZ )
79 nnrp 10014 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 4  e.  NN  ->  4  e.  RR+ )
8012, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  4  e.  RR+
81 eluzelre 9882 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  RR )
82 eluz2 9877 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  <->  ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P ) )
83 4lt5 9430 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  4  <  5
84 4re 9331 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  4  e.  RR
85 5re 9333 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  5  e.  RR
8685a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  5  e.  RR )
87 zre 9598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( P  e.  ZZ  ->  P  e.  RR )
8887adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  P  e.  RR )
89 ltleletr 8371 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 4  e.  RR  /\  5  e.  RR  /\  P  e.  RR )  ->  (
( 4  <  5  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P
) )
9084, 86, 88, 89mp3an2i 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1227 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P )
9382, 92sylbi 121 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  4  <_  P )
94 divge1 10074 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 4  e.  RR+  /\  P  e.  RR  /\  4  <_  P )  ->  1  <_  ( P  /  4
) )
9580, 81, 93, 94mp3an2i 1379 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  <_  ( P  /  4 ) )
96 1zzd 9621 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  e.  ZZ )
97 flqge 10666 . . . . . . . . . . . . . . 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 9617 . . . . . . . . . . . . 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 12982 . . . . . . . . . . . 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 3345 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  ->  P  e.  Prime )
106 prmuz2 12853 . . . . . . . . . . . . . 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 10690 . . . . . . . . . . . 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 1204 . . . . . . . . . 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 6069 . . . . . . . . 9  |-  ( 1 ... H )  =  ( 1 ... (
( P  -  1 )  /  2 ) )
1165, 115eleq12i 2302 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 1 ... H )  <->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ( 1 ... ( ( P  -  1 )  /  2 ) ) )
117 elfz1b 10446 . . . . . . . 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 10405 . . . . . 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 12308 . . . 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 9324 . . . . . . 7  |-  2  e.  RR
127126a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  e.  RR )
128 oddprmgt2 12856 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
2  <  P )
1291, 128syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  <  P )
130127, 129gtned 8402 . . . . 5  |-  ( ph  ->  P  =/=  2 )
131130neneqd 2435 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  P  =  2 )
132 prm23ge5 12987 . . . . . . 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 1008 . . . . . 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 732 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -.  P  =  2  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
) ) )
137131, 136mpd 13 . . 3  |-  ( ph  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) ) )
13868, 125, 137mpjaodan 806 . 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 2267 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 716  DECID wdc 842    \/ w3o 1004    /\ w3a 1005    = wceq 1398    e. wcel 2205    \ cdif 3211    u. cun 3212    i^i cin 3213   (/)c0 3512   ifcif 3624   {csn 3694   class class class wbr 4114    |-> cmpt 4176   ` cfv 5357  (class class class)co 6058   Fincfn 6988   CCcc 8141   RRcr 8142   0cc0 8143   1c1 8144    + caddc 8146    x. cmul 8148    < clt 8324    <_ cle 8325    - cmin 8460    / cdiv 8963   NNcn 9254   2c2 9305   3c3 9306   4c4 9307   5c5 9308   NN0cn0 9513   ZZcz 9594   ZZ>=cuz 9871   QQcq 9969   RR+crp 10004   ...cfz 10361   |_cfl 10652   !cfa 11112   prod_cprod 12261   Primecprime 12829
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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-mulrcl 8242  ax-addcom 8243  ax-mulcom 8244  ax-addass 8245  ax-mulass 8246  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-1rid 8250  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-precex 8253  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-apti 8258  ax-pre-ltadd 8259  ax-pre-mulgt0 8260  ax-pre-mulext 8261  ax-arch 8262  ax-caucvg 8263
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-xor 1421  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-tp 3702  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-po 4422  df-iso 4423  df-iord 4492  df-on 4494  df-ilim 4495  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-isom 5366  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-1st 6347  df-2nd 6348  df-recs 6549  df-irdg 6614  df-frec 6635  df-1o 6660  df-2o 6661  df-oadd 6664  df-er 6780  df-en 6989  df-dom 6990  df-fin 6991  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8462  df-neg 8463  df-reap 8866  df-ap 8873  df-div 8964  df-inn 9255  df-2 9313  df-3 9314  df-4 9315  df-5 9316  df-n0 9514  df-z 9595  df-uz 9872  df-q 9970  df-rp 10005  df-ioo 10244  df-fz 10362  df-fzo 10499  df-fl 10654  df-mod 10709  df-seqfrec 10834  df-exp 10925  df-fac 11113  df-ihash 11164  df-cj 11552  df-re 11553  df-im 11554  df-rsqrt 11708  df-abs 11709  df-clim 11989  df-proddc 12262  df-dvds 12499  df-prm 12830
This theorem is referenced by:  gausslemma2dlem6  16052
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