Theorem eulerpartlem1 34505

Description: Lemma for eulerpart 34520. (Contributed by Thierry Arnoux, 27-Aug-2017.) (Revised by Thierry Arnoux, 1-Sep-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
eulerpart.p	⊢ 𝑃 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ) ∣ ((◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin ∧ Σ𝑘 ∈ ℕ ((𝑓‘𝑘) · 𝑘) = 𝑁)}
eulerpart.o	⊢ 𝑂 = {𝑔 ∈ 𝑃 ∣ ∀𝑛 ∈ (◡𝑔 “ ℕ) ¬ 2 ∥ 𝑛}
eulerpart.d	⊢ 𝐷 = {𝑔 ∈ 𝑃 ∣ ∀𝑛 ∈ ℕ (𝑔‘𝑛) ≤ 1}
eulerpart.j	⊢ 𝐽 = {𝑧 ∈ ℕ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧}
eulerpart.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐽, 𝑦 ∈ ℕ0 ↦ ((2↑𝑦) · 𝑥))
eulerpart.h	⊢ 𝐻 = {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin}
eulerpart.m	⊢ 𝑀 = (𝑟 ∈ 𝐻 ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))})

Assertion

Ref	Expression
eulerpartlem1	⊢ 𝑀:𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑟,𝑦,𝐽   𝐻,𝑟

Allowed substitution hints:   𝐷(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)   𝑃(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)   𝐻(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛)   𝐽(𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛)   𝑀(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)   𝑁(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)   𝑂(𝑥,𝑦,𝑧,𝑓,𝑔,𝑘,𝑛,𝑟)

Proof of Theorem eulerpartlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eulerpart.j	. . . 4 ⊢ 𝐽 = {𝑧 ∈ ℕ ∣ ¬ 2 ∥ 𝑧}
2		nnex 12155	. . . 4 ⊢ ℕ ∈ V
3	1, 2	rabex2 5287	. . 3 ⊢ 𝐽 ∈ V
4		nn0ex 12411	. . 3 ⊢ ℕ0 ∈ V
5		eqid 2737	. . 3 ⊢ (𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) = (𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))})
6		eulerpart.h	. . 3 ⊢ 𝐻 = {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin}
7	3, 4, 5, 6	fpwrelmapffs 32794	. 2 ⊢ ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻):𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin)
8		eulerpart.m	. . . 4 ⊢ 𝑀 = (𝑟 ∈ 𝐻 ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))})
9		ssrab2 4033	. . . . . . 7 ⊢ {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin} ⊆ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽)
10	4	pwex 5326	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 ℕ0 ∈ V
11		inss1 4190	. . . . . . . 8 ⊢ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ⊆ 𝒫 ℕ0
12		mapss 8831	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝒫 ℕ0 ∈ V ∧ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ⊆ 𝒫 ℕ0) → ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽))
13	10, 11, 12	mp2an 693	. . . . . . 7 ⊢ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
14	9, 13	sstri 3944	. . . . . 6 ⊢ {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin} ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
15	6, 14	eqsstri 3981	. . . . 5 ⊢ 𝐻 ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
16		resmpt 5997	. . . . 5 ⊢ (𝐻 ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) → ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻) = (𝑟 ∈ 𝐻 ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}))
17	15, 16	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻) = (𝑟 ∈ 𝐻 ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))})
18	8, 17	eqtr4i 2763	. . 3 ⊢ 𝑀 = ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻)
19		f1oeq1 6763	. . 3 ⊢ (𝑀 = ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻) → (𝑀:𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin) ↔ ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻):𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin)))
20	18, 19	ax-mp 5	. 2 ⊢ (𝑀:𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin) ↔ ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻):𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin))
21	7, 20	mpbir 231	1 ⊢ 𝑀:𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  {crab 3400  Vcvv 3441   ∩ cin 3901   ⊆ wss 3902  ∅c0 4286  𝒫 cpw 4555   class class class wbr 5099  {copab 5161   ↦ cmpt 5180   × cxp 5623  ^◡ccnv 5624   ↾ cres 5627   “ cima 5628  –1-1-onto→wf1o 6492  ‘cfv 6493  (class class class)co 7360   ∈ cmpo 7362   supp csupp 8104   ↑_m cmap 8767  Fincfn 8887  1c1 11031   · cmul 11035   ≤ cle 11171  ℕcn 12149  2c2 12204  ℕ₀cn0 12405  ↑cexp 13988  Σcsu 15613   ∥ cdvds 16183

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7682  ax-ac2 10377  ax-cnex 11086  ax-1cn 11088  ax-addcl 11090

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-1st 7935  df-2nd 7936  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-er 8637  df-map 8769  df-en 8888  df-dom 8889  df-fin 8891  df-card 9855  df-acn 9858  df-ac 10030  df-nn 12150  df-n0 12406

This theorem is referenced by:  eulerpartgbij  34510  eulerpartlemgvv  34514  eulerpartlemgf  34517