Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  etransclem28 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem etransclem28 41222
Description: (𝑃 − 1) factorial divides the 𝑁-th derivative of 𝐹 applied to 𝐽. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
etransclem28.p (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
etransclem28.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
etransclem28.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
etransclem28.c 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑛})
etransclem28.d (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝑁))
etransclem28.j (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
etransclem28.t 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
Assertion
Ref Expression
etransclem28 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 𝑇)
Distinct variable groups:   𝐷,𝑐,𝑗   𝑗,𝐽   𝑀,𝑐,𝑗,𝑛   𝑁,𝑐,𝑛   𝑃,𝑗   𝜑,𝑗,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑐)   𝐶(𝑗,𝑛,𝑐)   𝐷(𝑛)   𝑃(𝑛,𝑐)   𝑇(𝑗,𝑛,𝑐)   𝐽(𝑛,𝑐)   𝑁(𝑗)

Proof of Theorem etransclem28
StepHypRef Expression
1 etransclem28.p . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑃 ∈ ℕ)
2 nnm1nn0 11623 . . . . . . . . . . . 12 (𝑃 ∈ ℕ → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
31, 2syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑃 − 1) ∈ ℕ0)
43faccld 13324 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℕ)
54nnzd 11771 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ)
65adantr 473 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ)
7 etransclem28.d . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝐷 ∈ (𝐶𝑁))
8 etransclem28.c . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝐶 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ {𝑐 ∈ ((0...𝑛) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑛})
9 etransclem28.n . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
108, 9etransclem12 41206 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐶𝑁) = {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁})
117, 10eleqtrd 2880 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁})
12 fveq1 6410 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑐 = 𝐷 → (𝑐𝑗) = (𝐷𝑗))
1312sumeq2ad 14775 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑐 = 𝐷 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗))
1413eqeq1d 2801 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑐 = 𝐷 → (Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁 ↔ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁))
1514elrab 3556 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} ↔ (𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∧ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁))
1615simprbi 491 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
1711, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
1817eqcomd 2805 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑁 = Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗))
1918fveq2d 6415 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (!‘𝑁) = (!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)))
2019oveq1d 6893 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) = ((!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))))
21 nfcv 2941 . . . . . . . . . . . 12 𝑗𝐷
22 fzfid 13027 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (0...𝑀) ∈ Fin)
23 nn0ex 11587 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
24 fzssnn0 40277 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (0...𝑁) ⊆ ℕ0
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → (0...𝑁) ⊆ ℕ0)
26 mapss 8140 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((ℕ0 ∈ V ∧ (0...𝑁) ⊆ ℕ0) → ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ⊆ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
2723, 25, 26sylancr 582 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ⊆ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
28 elrabi 3551 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → 𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)))
2927, 28sseldd 3799 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∈ {𝑐 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) ∣ Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑐𝑗) = 𝑁} → 𝐷 ∈ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
3011, 29syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷 ∈ (ℕ0𝑚 (0...𝑀)))
3121, 22, 30mccl 40574 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((!‘Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗)) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℕ)
3220, 31eqeltrd 2878 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℕ)
3332nnzd 11771 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ)
3433adantr 473 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ)
35 oveq1 6885 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐽 = 0 → (𝐽𝑗) = (0 − 𝑗))
36 df-neg 10559 . . . . . . . . . . . . . . . 16 -𝑗 = (0 − 𝑗)
3735, 36syl6reqr 2852 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐽 = 0 → -𝑗 = (𝐽𝑗))
3837oveq1d 6893 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐽 = 0 → (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))) = ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))
3938oveq2d 6894 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐽 = 0 → (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))) = (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))
4039ifeq2d 4296 . . . . . . . . . . . 12 (𝐽 = 0 → if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4140prodeq2ad 40568 . . . . . . . . . . 11 (𝐽 = 0 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4241adantl 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) = ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))
4311, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)))
44 elmapi 8117 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷 ∈ ((0...𝑁) ↑𝑚 (0...𝑀)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
4543, 44syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
46 etransclem28.j . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐽 ∈ (0...𝑀))
471, 45, 46etransclem7 41201 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
4847adantr 473 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
4942, 48eqeltrd 2878 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐽 = 0) → ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ)
506, 49zmulcld 11778 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ)
516, 34, 503jca 1159 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ ∧ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ))
52 dvdsmul1 15342 . . . . . . . 8 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))) ∈ ℤ) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
536, 49, 52syl2anc 580 . . . . . . 7 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
54 dvdsmultr2 15360 . . . . . . 7 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ ((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) ∈ ℤ ∧ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) ∈ ℤ) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∥ ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))))
5551, 53, 54sylc 65 . . . . . 6 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
5655adantr 473 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
571ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
58 etransclem28.m . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
5958ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
6045ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
61 eqid 2799 . . . . . 6 (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
62 simplr 786 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐽 = 0)
63 simpr 478 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (𝐷‘0) = (𝑃 − 1))
6457, 59, 60, 61, 62, 63etransclem14 41208 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · ((!‘(𝑃 − 1)) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · (-𝑗↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
6556, 64breqtrrd 4871 . . . 4 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
66 dvds0 15336 . . . . . . 7 ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
675, 66syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
6867ad2antrr 718 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 0)
691ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑃 ∈ ℕ)
7058ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
719ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
7245ad2antrr 718 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
73 simplr 786 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → 𝐽 = 0)
74 neqne 2979 . . . . . . 7 (¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1) → (𝐷‘0) ≠ (𝑃 − 1))
7574adantl 474 . . . . . 6 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (𝐷‘0) ≠ (𝑃 − 1))
7669, 70, 71, 72, 61, 73, 75etransclem15 41209 . . . . 5 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) = 0)
7768, 76breqtrrd 4871 . . . 4 (((𝜑𝐽 = 0) ∧ ¬ (𝐷‘0) = (𝑃 − 1)) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
7865, 77pm2.61dan 848 . . 3 ((𝜑𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
791nnzd 11771 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
80 elfznn0 12687 . . . . . . . . 9 (𝐽 ∈ (0...𝑀) → 𝐽 ∈ ℕ0)
8146, 80syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐽 ∈ ℕ0)
8281nn0zd 11770 . . . . . . 7 (𝜑𝐽 ∈ ℤ)
831, 58, 9, 82, 8, 7etransclem26 41220 . . . . . 6 (𝜑 → (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ)
845, 79, 833jca 1159 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ))
8584adantr 473 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ))
861nncnd 11330 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑃 ∈ ℂ)
87 1cnd 10323 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
8886, 87npcand 10688 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑃 − 1) + 1) = 𝑃)
8988eqcomd 2805 . . . . . . . 8 (𝜑𝑃 = ((𝑃 − 1) + 1))
9089fveq2d 6415 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘𝑃) = (!‘((𝑃 − 1) + 1)))
91 facp1 13318 . . . . . . . 8 ((𝑃 − 1) ∈ ℕ0 → (!‘((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)))
923, 91syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)))
9388oveq2d 6894 . . . . . . 7 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) · ((𝑃 − 1) + 1)) = ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃))
9490, 92, 933eqtrrd 2838 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) = (!‘𝑃))
9594adantr 473 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) = (!‘𝑃))
961adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑃 ∈ ℕ)
9758adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑀 ∈ ℕ0)
989adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑁 ∈ ℕ0)
9945adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐷:(0...𝑀)⟶(0...𝑁))
10017adantr 473 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → Σ𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝐷𝑗) = 𝑁)
101 1zzd 11698 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 1 ∈ ℤ)
10258nn0zd 11770 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
103102adantr 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝑀 ∈ ℤ)
10482adantr 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℤ)
105101, 103, 1043jca 1159 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ))
10681adantr 473 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℕ0)
107 neqne 2979 . . . . . . . . . . 11 𝐽 = 0 → 𝐽 ≠ 0)
108107adantl 474 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ≠ 0)
109 elnnne0 11596 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ ℕ ↔ (𝐽 ∈ ℕ0𝐽 ≠ 0))
110106, 108, 109sylanbrc 579 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ ℕ)
111110nnge1d 11361 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 1 ≤ 𝐽)
112 elfzle2 12599 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ (0...𝑀) → 𝐽𝑀)
11346, 112syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐽𝑀)
114113adantr 473 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽𝑀)
115105, 111, 114jca32 512 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝐽𝐽𝑀)))
116 elfz2 12587 . . . . . . 7 (𝐽 ∈ (1...𝑀) ↔ ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐽 ∈ ℤ) ∧ (1 ≤ 𝐽𝐽𝑀)))
117115, 116sylibr 226 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → 𝐽 ∈ (1...𝑀))
11896, 97, 98, 99, 100, 61, 117etransclem25 41219 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (!‘𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
11995, 118eqbrtrd 4865 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → ((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
120 muldvds1 15345 . . . 4 (((!‘(𝑃 − 1)) ∈ ℤ ∧ 𝑃 ∈ ℤ ∧ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) ∈ ℤ) → (((!‘(𝑃 − 1)) · 𝑃) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))))
12185, 119, 120sylc 65 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐽 = 0) → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
12278, 121pm2.61dan 848 . 2 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗))))))))
123 etransclem28.t . 2 𝑇 = (((!‘𝑁) / ∏𝑗 ∈ (0...𝑀)(!‘(𝐷𝑗))) · (if((𝑃 − 1) < (𝐷‘0), 0, (((!‘(𝑃 − 1)) / (!‘((𝑃 − 1) − (𝐷‘0)))) · (𝐽↑((𝑃 − 1) − (𝐷‘0))))) · ∏𝑗 ∈ (1...𝑀)if(𝑃 < (𝐷𝑗), 0, (((!‘𝑃) / (!‘(𝑃 − (𝐷𝑗)))) · ((𝐽𝑗)↑(𝑃 − (𝐷𝑗)))))))
124122, 123syl6breqr 4885 1 (𝜑 → (!‘(𝑃 − 1)) ∥ 𝑇)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 385  w3a 1108   = wceq 1653  wcel 2157  wne 2971  {crab 3093  Vcvv 3385  wss 3769  ifcif 4277   class class class wbr 4843  cmpt 4922  wf 6097  cfv 6101  (class class class)co 6878  𝑚 cmap 8095  0cc0 10224  1c1 10225   + caddc 10227   · cmul 10229   < clt 10363  cle 10364  cmin 10556  -cneg 10557   / cdiv 10976  cn 11312  0cn0 11580  cz 11666  ...cfz 12580  cexp 13114  !cfa 13313  Σcsu 14757  cprod 14972  cdvds 15319
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2377  ax-ext 2777  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5097  ax-un 7183  ax-inf2 8788  ax-cnex 10280  ax-resscn 10281  ax-1cn 10282  ax-icn 10283  ax-addcl 10284  ax-addrcl 10285  ax-mulcl 10286  ax-mulrcl 10287  ax-mulcom 10288  ax-addass 10289  ax-mulass 10290  ax-distr 10291  ax-i2m1 10292  ax-1ne0 10293  ax-1rid 10294  ax-rnegex 10295  ax-rrecex 10296  ax-cnre 10297  ax-pre-lttri 10298  ax-pre-lttrn 10299  ax-pre-ltadd 10300  ax-pre-mulgt0 10301  ax-pre-sup 10302
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2591  df-eu 2609  df-clab 2786  df-cleq 2792  df-clel 2795  df-nfc 2930  df-ne 2972  df-nel 3075  df-ral 3094  df-rex 3095  df-reu 3096  df-rmo 3097  df-rab 3098  df-v 3387  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4116  df-if 4278  df-pw 4351  df-sn 4369  df-pr 4371  df-tp 4373  df-op 4375  df-uni 4629  df-int 4668  df-iun 4712  df-br 4844  df-opab 4906  df-mpt 4923  df-tr 4946  df-id 5220  df-eprel 5225  df-po 5233  df-so 5234  df-fr 5271  df-se 5272  df-we 5273  df-xp 5318  df-rel 5319  df-cnv 5320  df-co 5321  df-dm 5322  df-rn 5323  df-res 5324  df-ima 5325  df-pred 5898  df-ord 5944  df-on 5945  df-lim 5946  df-suc 5947  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-isom 6110  df-riota 6839  df-ov 6881  df-oprab 6882  df-mpt2 6883  df-om 7300  df-1st 7401  df-2nd 7402  df-wrecs 7645  df-recs 7707  df-rdg 7745  df-1o 7799  df-oadd 7803  df-er 7982  df-map 8097  df-en 8196  df-dom 8197  df-sdom 8198  df-fin 8199  df-sup 8590  df-oi 8657  df-card 9051  df-pnf 10365  df-mnf 10366  df-xr 10367  df-ltxr 10368  df-le 10369  df-sub 10558  df-neg 10559  df-div 10977  df-nn 11313  df-2 11376  df-3 11377  df-n0 11581  df-z 11667  df-uz 11931  df-rp 12075  df-fz 12581  df-fzo 12721  df-seq 13056  df-exp 13115  df-fac 13314  df-bc 13343  df-hash 13371  df-cj 14180  df-re 14181  df-im 14182  df-sqrt 14316  df-abs 14317  df-clim 14560  df-sum 14758  df-prod 14973  df-dvds 15320
This theorem is referenced by:  etransclem37  41231  etransclem38  41232
  Copyright terms: Public domain W3C validator