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

Theorem fsumfldivdiaglem 27151
Description: Lemma for fsumfldivdiag 27152. (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 479 . . . . . . . 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 13859 . . . . . . . . . . 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 493 . . . . . . . 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 12296 . . . . . . 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 13859 . . . . . . 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 493 . . . 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 12257 . . . . 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 494 . . . . 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 11272 . . . . . . . 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 11262 . . . . . . 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 12290 . . . . . . . 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 11245 . . . . . . . . 9 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
208nnred 12257 . . . . . . . . 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 11247 . . . . . . . . . 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 12295 . . . . . . . . . . 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 12257 . . . . . . . . . 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 12291 . . . . . . . . . 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 12291 . . . . . . . . . . . 12 ((๐œ‘ โˆง (๐‘› โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜๐ด)) โˆง ๐‘š โˆˆ (1...(โŒŠโ€˜(๐ด / ๐‘›))))) โ†’ 0 < ๐‘›)
26 lemuldiv2 12125 . . . . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . . . . 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 11404 . . . . . . . . 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 12096 . . . . . . . . 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 1371 . . . . . . . 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 5172 . . . . . 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 12120 . . . . . . 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 1371 . . . . . 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 11401 . . . 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 13859 . . . . 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 12291 . . . . . 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 12124 . . . . . 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 1371 . . . . 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 12296 . . . . 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 13859 . . . . 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 510 . 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 411 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 394   โˆˆ wcel 2098   class class class wbr 5148  โ€˜cfv 6547  (class class class)co 7417  โ„cr 11137  0cc0 11138  1c1 11139   ยท cmul 11143   < clt 11278   โ‰ค cle 11279   / cdiv 11901  โ„•cn 12242  ...cfz 13516  โŒŠcfl 13787
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7739  ax-cnex 11194  ax-resscn 11195  ax-1cn 11196  ax-icn 11197  ax-addcl 11198  ax-addrcl 11199  ax-mulcl 11200  ax-mulrcl 11201  ax-mulcom 11202  ax-addass 11203  ax-mulass 11204  ax-distr 11205  ax-i2m1 11206  ax-1ne0 11207  ax-1rid 11208  ax-rnegex 11209  ax-rrecex 11210  ax-cnre 11211  ax-pre-lttri 11212  ax-pre-lttrn 11213  ax-pre-ltadd 11214  ax-pre-mulgt0 11215  ax-pre-sup 11216
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3775  df-csb 3891  df-dif 3948  df-un 3950  df-in 3952  df-ss 3962  df-pss 3965  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4909  df-iun 4998  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6305  df-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6499  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-riota 7373  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-om 7870  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8723  df-en 8963  df-dom 8964  df-sdom 8965  df-sup 9465  df-inf 9466  df-pnf 11280  df-mnf 11281  df-xr 11282  df-ltxr 11283  df-le 11284  df-sub 11476  df-neg 11477  df-div 11902  df-nn 12243  df-n0 12503  df-z 12589  df-uz 12853  df-fz 13517  df-fl 13789
This theorem is referenced by:  fsumfldivdiag  27152
  Copyright terms: Public domain W3C validator