Theorem eulerpartlem1 34558

Description: Lemma for eulerpart 34573. (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 12178	. . . 4 ⊢ ℕ ∈ V
3	1, 2	rabex2 5276	. . 3 ⊢ 𝐽 ∈ V
4		nn0ex 12441	. . 3 ⊢ ℕ0 ∈ V
5		eqid 2740	. . 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 32833	. 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 4018	. . . . . . 7 ⊢ {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin} ⊆ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽)
10	4	pwex 5316	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 ℕ0 ∈ V
11		inss1 4172	. . . . . . . 8 ⊢ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ⊆ 𝒫 ℕ0
12		mapss 8834	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝒫 ℕ0 ∈ V ∧ (𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ⊆ 𝒫 ℕ0) → ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽))
13	10, 11, 12	mp2an 698	. . . . . . 7 ⊢ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
14	9, 13	sstri 3931	. . . . . 6 ⊢ {𝑟 ∈ ((𝒫 ℕ0 ∩ Fin) ↑m 𝐽) ∣ (𝑟 supp ∅) ∈ Fin} ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
15	6, 14	eqsstri 3968	. . . . 5 ⊢ 𝐻 ⊆ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽)
16		resmpt 5996	. . . . 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 2766	. . 3 ⊢ 𝑀 = ((𝑟 ∈ (𝒫 ℕ0 ↑m 𝐽) ↦ {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐽 ∧ 𝑦 ∈ (𝑟‘𝑥))}) ↾ 𝐻)
19		f1oeq1 6762	. . 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 232	1 ⊢ 𝑀:𝐻–1-1-onto→(𝒫 (𝐽 × ℕ0) ∩ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 207   ∧ wa 396   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  ∀wral 3054  {crab 3392  Vcvv 3432   ∩ cin 3889   ⊆ wss 3890  ∅c0 4268  𝒫 cpw 4536   class class class wbr 5079  {copab 5141   ↦ cmpt 5160   × cxp 5623  ^◡ccnv 5624   ↾ cres 5627   “ cima 5628  –1-1-onto→wf1o 6491  ‘cfv 6492  (class class class)co 7363   ∈ cmpo 7365   supp csupp 8107   ↑_m cmap 8770  Fincfn 8890  1c1 11037   · cmul 11041   ≤ cle 11178  ℕcn 12172  2c2 12234  ℕ₀cn0 12435  ↑cexp 14021  Σcsu 15646   ∥ cdvds 16219

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-rep 5206  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-ac2 10383  ax-cnex 11092  ax-1cn 11094  ax-addcl 11096

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-op 4569  df-uni 4846  df-int 4885  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  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 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-er 8640  df-map 8772  df-en 8891  df-dom 8892  df-fin 8894  df-card 9861  df-acn 9864  df-ac 10036  df-nn 12173  df-n0 12436

This theorem is referenced by:  eulerpartgbij  34563  eulerpartlemgvv  34567  eulerpartlemgf  34570