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Theorem gausslemma2dlem4 15122
Description: Lemma 4 for gausslemma2d 15127. (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 15119 . 2  |-  ( ph  ->  ( ! `  H
)  =  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )
5 gausslemma2d.m . . . . . 6  |-  M  =  ( |_ `  ( P  /  4 ) )
6 3lt4 9144 . . . . . . . 8  |-  3  <  4
7 breq1 4032 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  ( P  <  4  <->  3  <  4 ) )
86, 7mpbiri 168 . . . . . . 7  |-  ( P  =  3  ->  P  <  4 )
9 3nn0 9248 . . . . . . . . 9  |-  3  e.  NN0
10 eleq1 2256 . . . . . . . . 9  |-  ( P  =  3  ->  ( P  e.  NN0  <->  3  e.  NN0 ) )
119, 10mpbiri 168 . . . . . . . 8  |-  ( P  =  3  ->  P  e.  NN0 )
12 4nn 9135 . . . . . . . 8  |-  4  e.  NN
13 divfl0 10355 . . . . . . . 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 2238 . . . . 5  |-  ( P  =  3  ->  M  =  0 )
17 oveq2 5918 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
1817adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  ( 1 ... 0
) )
19 fz10 10102 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1 ... 0 )  =  (/)
2018, 19eqtrdi 2242 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... M )  =  (/) )
2120prodeq1d 11694 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (/)  ( R `
 k ) )
22 prod0 11715 . . . . . . . . 9  |-  prod_ k  e.  (/)  ( R `  k )  =  1
2321, 22eqtrdi 2242 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... M ) ( R `
 k )  =  1 )
24 oveq1 5917 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  =  0  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
2524adantr 276 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  ( 0  +  1 ) )
26 0p1e1 9086 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 0  +  1 )  =  1
2725, 26eqtrdi 2242 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  ( M  +  1 )  =  1 )
2827oveq1d 5925 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
( M  +  1 ) ... H )  =  ( 1 ... H ) )
2928prodeq1d 11694 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... H ) ( R `
 k )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
3023, 29oveq12d 5928 . . . . . . 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 9334 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  1  e.  ZZ )
321, 2gausslemma2dlem0b 15108 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  e.  NN )
3332nnzd 9428 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  H  e.  ZZ )
3431, 33fzfigd 10492 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1 ... H
)  e.  Fin )
3534adantl 277 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1 ... H )  e. 
Fin )
36 oveq1 5917 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  k  ->  (
x  x.  2 )  =  ( k  x.  2 ) )
3736breq1d 4039 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  (
( x  x.  2 )  <  ( P  /  2 )  <->  ( k  x.  2 )  <  ( P  /  2 ) ) )
3836oveq2d 5926 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  k  ->  ( P  -  ( x  x.  2 ) )  =  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) )
3937, 36, 38ifbieq12d 3583 . . . . . . . . . . . . 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 10082 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  k  e.  ZZ )
42 2z 9335 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  2  e.  ZZ
4342a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  2  e.  ZZ )
4441, 43zmulcld 9435 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  (
k  x.  2 )  e.  ZZ )
451eldifad 3164 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
46 prmz 12236 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 9434 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( P  -  ( k  x.  2 ) )  e.  ZZ )
50 zq 9681 . . . . . . . . . . . . . . . 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 9133 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  2  e.  NN
53 znq 9679 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 10305 . . . . . . . . . . . . . . 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 3593 . . . . . . . . . . . . 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 5643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  =  if ( ( k  x.  2 )  < 
( P  /  2
) ,  ( k  x.  2 ) ,  ( P  -  (
k  x.  2 ) ) ) )
6059, 58eqeltrd 2270 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... H
) )  ->  ( R `  k )  e.  ZZ )
6160zcnd 9430 . . . . . . . . . 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 11737 . . . . . . . 8  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  prod_ k  e.  ( 1 ... H ) ( R `
 k )  e.  CC )
6463mullidd 8027 . . . . . . 7  |-  ( ( M  =  0  /\ 
ph )  ->  (
1  x.  prod_ k  e.  ( 1 ... H
) ( R `  k ) )  = 
prod_ k  e.  (
1 ... H ) ( R `  k ) )
6530, 64eqtr2d 2227 . . . . . 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 15110 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
7069nn0red 9284 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
7170ltp1d 8939 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  <  ( M  +  1 ) )
72 fzdisj 10108 . . . . . . 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 9591 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  ZZ )
76 znq 9679 . . . . . . . . . . . . . . 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 10336 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ZZ )
79 nnrp 9719 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( 4  e.  NN  ->  4  e.  RR+ )
8012, 79ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  4  e.  RR+
81 eluzelre 9592 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  P  e.  RR )
82 eluz2 9588 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  <->  ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P ) )
83 4lt5 9147 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  4  <  5
84 4re 9049 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  4  e.  RR
85 5re 9051 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  5  e.  RR
8685a1i 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  5  e.  RR )
87 zre 9311 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( P  e.  ZZ  ->  P  e.  RR )
8887adantl 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ )  ->  P  e.  RR )
89 ltleletr 8091 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( 4  e.  RR  /\  5  e.  RR  /\  P  e.  RR )  ->  (
( 4  <  5  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P
) )
9084, 86, 88, 89mp3an2i 1353 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 1202 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( 5  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  5  <_  P )  ->  4  <_  P )
9382, 92sylbi 121 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  4  <_  P )
94 divge1 9779 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 4  e.  RR+  /\  P  e.  RR  /\  4  <_  P )  ->  1  <_  ( P  /  4
) )
9580, 81, 93, 94mp3an2i 1353 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  <_  ( P  /  4 ) )
96 1zzd 9334 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  5
)  ->  1  e.  ZZ )
97 flqge 10341 . . . . . . . . . . . . . . 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 9330 . . . . . . . . . . . . 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 12384 . . . . . . . . . . . 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 3281 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  ->  P  e.  Prime )
106 prmuz2 12256 . . . . . . . . . . . . . 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 10365 . . . . . . . . . . . 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 1179 . . . . . . . . . 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 5921 . . . . . . . . 9  |-  ( 1 ... H )  =  ( 1 ... (
( P  -  1 )  /  2 ) )
1165, 115eleq12i 2261 . . . . . . . 8  |-  ( M  e.  ( 1 ... H )  <->  ( |_ `  ( P  /  4
) )  e.  ( 1 ... ( ( P  -  1 )  /  2 ) ) )
117 elfz1b 10146 . . . . . . . 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 10107 . . . . . 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 11727 . . . 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 9042 . . . . . . 7  |-  2  e.  RR
127126a1i 9 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  e.  RR )
128 oddprmgt2 12259 . . . . . . 7  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
2  <  P )
1291, 128syl 14 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  2  <  P )
130127, 129gtned 8122 . . . . 5  |-  ( ph  ->  P  =/=  2 )
131130neneqd 2385 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  P  =  2 )
132 prm23ge5 12389 . . . . . . 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 983 . . . . . 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 725 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -.  P  =  2  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  ( ZZ>= `  5 )
) ) )
137131, 136mpd 13 . . 3  |-  ( ph  ->  ( P  =  3  \/  P  e.  (
ZZ>= `  5 ) ) )
13868, 125, 137mpjaodan 799 . 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 2226 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 709  DECID wdc 835    \/ w3o 979    /\ w3a 980    = wceq 1364    e. wcel 2164    \ cdif 3150    u. cun 3151    i^i cin 3152   (/)c0 3446   ifcif 3557   {csn 3618   class class class wbr 4029    |-> cmpt 4090   ` cfv 5246  (class class class)co 5910   Fincfn 6785   CCcc 7860   RRcr 7861   0cc0 7862   1c1 7863    + caddc 7865    x. cmul 7867    < clt 8044    <_ cle 8045    - cmin 8180    / cdiv 8681   NNcn 8972   2c2 9023   3c3 9024   4c4 9025   5c5 9026   NN0cn0 9230   ZZcz 9307   ZZ>=cuz 9582   QQcq 9674   RR+crp 9709   ...cfz 10064   |_cfl 10327   !cfa 10783   prod_cprod 11680   Primecprime 12232
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4462  ax-setind 4565  ax-iinf 4616  ax-cnex 7953  ax-resscn 7954  ax-1cn 7955  ax-1re 7956  ax-icn 7957  ax-addcl 7958  ax-addrcl 7959  ax-mulcl 7960  ax-mulrcl 7961  ax-addcom 7962  ax-mulcom 7963  ax-addass 7964  ax-mulass 7965  ax-distr 7966  ax-i2m1 7967  ax-0lt1 7968  ax-1rid 7969  ax-0id 7970  ax-rnegex 7971  ax-precex 7972  ax-cnre 7973  ax-pre-ltirr 7974  ax-pre-ltwlin 7975  ax-pre-lttrn 7976  ax-pre-apti 7977  ax-pre-ltadd 7978  ax-pre-mulgt0 7979  ax-pre-mulext 7980  ax-arch 7981  ax-caucvg 7982
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-xor 1387  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rmo 2480  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-if 3558  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-tp 3626  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4322  df-po 4325  df-iso 4326  df-iord 4395  df-on 4397  df-ilim 4398  df-suc 4400  df-iom 4619  df-xp 4661  df-rel 4662  df-cnv 4663  df-co 4664  df-dm 4665  df-rn 4666  df-res 4667  df-ima 4668  df-iota 5207  df-fun 5248  df-fn 5249  df-f 5250  df-f1 5251  df-fo 5252  df-f1o 5253  df-fv 5254  df-isom 5255  df-riota 5865  df-ov 5913  df-oprab 5914  df-mpo 5915  df-1st 6184  df-2nd 6185  df-recs 6349  df-irdg 6414  df-frec 6435  df-1o 6460  df-2o 6461  df-oadd 6464  df-er 6578  df-en 6786  df-dom 6787  df-fin 6788  df-pnf 8046  df-mnf 8047  df-xr 8048  df-ltxr 8049  df-le 8050  df-sub 8182  df-neg 8183  df-reap 8584  df-ap 8591  df-div 8682  df-inn 8973  df-2 9031  df-3 9032  df-4 9033  df-5 9034  df-n0 9231  df-z 9308  df-uz 9583  df-q 9675  df-rp 9710  df-ioo 9948  df-fz 10065  df-fzo 10199  df-fl 10329  df-mod 10384  df-seqfrec 10509  df-exp 10597  df-fac 10784  df-ihash 10834  df-cj 10973  df-re 10974  df-im 10975  df-rsqrt 11129  df-abs 11130  df-clim 11409  df-proddc 11681  df-dvds 11918  df-prm 12233
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