Theorem etransclem14 46219

Description: Value of the term 𝑇, when 𝐽 = 0 and (𝐶‘0) = 𝑃 − 1 (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
etransclem14.n	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
etransclem14.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
etransclem14.c	⊢ (𝜑 → 𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
etransclem14.t	⊢ 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))))))
etransclem14.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 = 0)
etransclem14.cpm1	⊢ (𝜑 → (𝐶‘0) = (𝑃 − 1))

Assertion

Ref	Expression
etransclem14	⊢ (𝜑 → 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))))

Distinct variable groups:   𝑗,𝑀   𝜑,𝑗

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑗)   𝑃(𝑗)   𝑇(𝑗)   𝐽(𝑗)   𝑁(𝑗)

Proof of Theorem etransclem14

Step	Hyp	Ref	Expression
1		etransclem14.t	. 2 ⊢ 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))))))
2		etransclem14.cpm1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘0) = (𝑃 − 1))
3		fzssre 45285	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0...𝑁) ⊆ ℝ
4		etransclem14.c	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐶:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
5		etransclem14.m	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
6		nn0uz 12811	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
7	5, 6	eleqtrdi 2838	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘0))
8		eluzfz1 13468	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ (ℤ≥‘0) → 0 ∈ (0...𝑀))
9	7, 8	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑀))
10	4, 9	ffvelcdmd 7039	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘0) ∈ (0...𝑁))
11	3, 10	sselid 3941	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐶‘0) ∈ ℝ)
12	2, 11	eqeltrrd 2829	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℝ)
13	11, 12	lttri3d 11290	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ((𝐶‘0) = (𝑃 − 1) ↔ (¬ (𝐶‘0) < (𝑃 − 1) ∧ ¬ (𝑃 − 1) < (𝐶‘0))))
14	2, 13	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (¬ (𝐶‘0) < (𝑃 − 1) ∧ ¬ (𝑃 − 1) < (𝐶‘0)))
15	14	simprd 495	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝑃 − 1) < (𝐶‘0))
16	15	iffalsed 4495	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) = (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))))
17	12	recnd 11178	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℂ)
18	2	eqcomd 2735	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) = (𝐶‘0))
19	17, 18	subeq0bd 11580	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)) = 0)
20	19	fveq2d 6844	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))) = (!‘0))
21		fac0 14217	. . . . . . . . 9 ⊢ (!‘0) = 1
22	20, 21	eqtrdi 2780	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))) = 1)
23	22	oveq2d 7385	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) = ((!‘(𝑃 − 1)) / 1))
24		etransclem14.n	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ)
25		nnm1nn0 12459	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
26	24, 25	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
27	26	faccld 14225	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℕ)
28	27	nncnd 12178	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℂ)
29	28	div1d 11926	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) / 1) = (!‘(𝑃 − 1)))
30	23, 29	eqtrd 2764	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) = (!‘(𝑃 − 1)))
31		etransclem14.j	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐽 = 0)
32	31, 19	oveq12d 7387	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))) = (0↑0))
33		0exp0e1 14007	. . . . . . 7 ⊢ (0↑0) = 1
34	32, 33	eqtrdi 2780	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))) = 1)
35	30, 34	oveq12d 7387	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) = ((!‘(𝑃 − 1)) · 1))
36	28	mulridd 11167	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) · 1) = (!‘(𝑃 − 1)))
37	16, 35, 36	3eqtrd 2768	. . . 4 ⊢ (𝜑 → if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) = (!‘(𝑃 − 1)))
38	31	oveq1d 7384	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐽 − 𝑗) = (0 − 𝑗))
39		df-neg 11384	. . . . . . . . 9 ⊢ -𝑗 = (0 − 𝑗)
40	38, 39	eqtr4di 2782	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐽 − 𝑗) = -𝑗)
41	40	oveq1d 7384	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))) = (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))
42	41	oveq2d 7385	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) = (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))))
43	42	ifeq2d 4505	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))) = if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))
44	43	prodeq2ad 45563	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))) = ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))
45	37, 44	oveq12d 7387	. . 3 ⊢ (𝜑 → (if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))))) = ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))))))
46	45	oveq2d 7385	. 2 ⊢ (𝜑 → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐶‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐶‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐶‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · ((𝐽 − 𝑗)↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))) = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))))
47	1, 46	eqtrid 2776	1 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐶‘𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐶‘𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐶‘𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐶‘𝑗))))))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ifcif 4484   class class class wbr 5102  ⟶wf 6495  ‘cfv 6499  (class class class)co 7369  ℝcr 11043  0cc0 11044  1c1 11045   · cmul 11049   < clt 11184   − cmin 11381  -cneg 11382   / cdiv 11811  ℕcn 12162  ℕ₀cn0 12418  ℤ_≥cuz 12769  ...cfz 13444  ↑cexp 14002  !cfa 14214  ∏cprod 15845

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-n0 12419  df-z 12506  df-uz 12770  df-fz 13445  df-seq 13943  df-exp 14003  df-fac 14215  df-prod 15846

This theorem is referenced by:  etransclem28  46233