MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsumfldivdiaglem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsumfldivdiaglem 26682
Description: Lemma for fsumfldivdiag 26683. (Contributed by Mario Carneiro, 10-May-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
fsumfldivdiag.1 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
Assertion
Ref Expression
fsumfldivdiaglem (๐œ‘ โ†’ ((๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›)))) โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š))))))
Distinct variable groups:   ๐‘š,๐‘›,๐ด   ๐œ‘,๐‘š,๐‘›

Proof of Theorem fsumfldivdiaglem
StepHypRef Expression
1 simprr 771 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))
2 fsumfldivdiag.1 . . . . . . . . 9 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
32adantr 481 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„)
4 simprl 769 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)))
5 fznnfl 13823 . . . . . . . . . . 11 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โ†” (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โ‰ค ๐ด)))
63, 5syl 17 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โ†” (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โ‰ค ๐ด)))
74, 6mpbid 231 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โ‰ค ๐ด))
87simpld 495 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„•)
93, 8nndivred 12262 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐ด / ๐‘›) โˆˆ โ„)
10 fznnfl 13823 . . . . . . 7 ((๐ด / ๐‘›) โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))) โ†” (๐‘š โˆˆ โ„• โˆง ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›))))
119, 10syl 17 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))) โ†” (๐‘š โˆˆ โ„• โˆง ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›))))
121, 11mpbid 231 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘š โˆˆ โ„• โˆง ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›)))
1312simpld 495 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„•)
1413nnred 12223 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โˆˆ โ„)
1512simprd 496 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›))
163recnd 11238 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1716mullidd 11228 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (1 ยท ๐ด) = ๐ด)
188nnge1d 12256 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 1 โ‰ค ๐‘›)
19 1red 11211 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
208nnred 12223 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘› โˆˆ โ„)
21 0red 11213 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 โˆˆ โ„)
228, 13nnmulcld 12261 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› ยท ๐‘š) โˆˆ โ„•)
2322nnred 12223 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› ยท ๐‘š) โˆˆ โ„)
2422nngt0d 12257 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 < (๐‘› ยท ๐‘š))
258nngt0d 12257 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 < ๐‘›)
26 lemuldiv2 12091 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘š โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘›)) โ†’ ((๐‘› ยท ๐‘š) โ‰ค ๐ด โ†” ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›)))
2714, 3, 20, 25, 26syl112anc 1374 . . . . . . . . . . 11 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ((๐‘› ยท ๐‘š) โ‰ค ๐ด โ†” ๐‘š โ‰ค (๐ด / ๐‘›)))
2815, 27mpbird 256 . . . . . . . . . 10 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› ยท ๐‘š) โ‰ค ๐ด)
2921, 23, 3, 24, 28ltletrd 11370 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 < ๐ด)
30 lemul1 12062 . . . . . . . . 9 ((1 โˆˆ โ„ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„ โˆง (๐ด โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐ด)) โ†’ (1 โ‰ค ๐‘› โ†” (1 ยท ๐ด) โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด)))
3119, 20, 3, 29, 30syl112anc 1374 . . . . . . . 8 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (1 โ‰ค ๐‘› โ†” (1 ยท ๐ด) โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด)))
3218, 31mpbid 231 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (1 ยท ๐ด) โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด))
3317, 32eqbrtrrd 5171 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐ด โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด))
34 ledivmul 12086 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ โˆง (๐‘› โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘›)) โ†’ ((๐ด / ๐‘›) โ‰ค ๐ด โ†” ๐ด โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด)))
353, 3, 20, 25, 34syl112anc 1374 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ((๐ด / ๐‘›) โ‰ค ๐ด โ†” ๐ด โ‰ค (๐‘› ยท ๐ด)))
3633, 35mpbird 256 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐ด / ๐‘›) โ‰ค ๐ด)
3714, 9, 3, 15, 36letrd 11367 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โ‰ค ๐ด)
38 fznnfl 13823 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โ†” (๐‘š โˆˆ โ„• โˆง ๐‘š โ‰ค ๐ด)))
393, 38syl 17 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โ†” (๐‘š โˆˆ โ„• โˆง ๐‘š โ‰ค ๐ด)))
4013, 37, 39mpbir2and 711 . . 3 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)))
4113nngt0d 12257 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 < ๐‘š)
42 lemuldiv 12090 . . . . . 6 ((๐‘› โˆˆ โ„ โˆง ๐ด โˆˆ โ„ โˆง (๐‘š โˆˆ โ„ โˆง 0 < ๐‘š)) โ†’ ((๐‘› ยท ๐‘š) โ‰ค ๐ด โ†” ๐‘› โ‰ค (๐ด / ๐‘š)))
4320, 3, 14, 41, 42syl112anc 1374 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ((๐‘› ยท ๐‘š) โ‰ค ๐ด โ†” ๐‘› โ‰ค (๐ด / ๐‘š)))
4428, 43mpbid 231 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘› โ‰ค (๐ด / ๐‘š))
453, 13nndivred 12262 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐ด / ๐‘š) โˆˆ โ„)
46 fznnfl 13823 . . . . 5 ((๐ด / ๐‘š) โˆˆ โ„ โ†’ (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š))) โ†” (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โ‰ค (๐ด / ๐‘š))))
4745, 46syl 17 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š))) โ†” (๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ๐‘› โ‰ค (๐ด / ๐‘š))))
488, 44, 47mpbir2and 711 . . 3 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ ๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š))))
4940, 48jca 512 . 2 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š)))))
5049ex 413 1 (๐œ‘ โ†’ ((๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›)))) โ†’ (๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘š))))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆˆ wcel 2106   class class class wbr 5147  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  โ„cr 11105  0cc0 11106  1c1 11107   ยท cmul 11111   < clt 11244   โ‰ค cle 11245   / cdiv 11867  โ„•cn 12208  ...cfz 13480  โŒŠcfl 13751
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-sup 9433  df-inf 9434  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-fz 13481  df-fl 13753
This theorem is referenced by:  fsumfldivdiag  26683
  Copyright terms: Public domain W3C validator