Theorem gausslemma2dlem1 26419

Description: Lemma 1 for gausslemma2d 26427. (Contributed by AV, 5-Jul-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
gausslemma2d.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
gausslemma2d.h	⊢ 𝐻 = ((𝑃 − 1) / 2)
gausslemma2d.r	⊢ 𝑅 = (𝑥 ∈ (1...𝐻) ↦ if((𝑥 · 2) < (𝑃 / 2), (𝑥 · 2), (𝑃 − (𝑥 · 2))))

Assertion

Ref	Expression
gausslemma2dlem1	⊢ (𝜑 → (!‘𝐻) = ∏𝑘 ∈ (1...𝐻)(𝑅‘𝑘))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐻   𝑥,𝑃   𝜑,𝑥   𝑘,𝐻   𝑅,𝑘   𝜑,𝑘

Allowed substitution hints:   𝑃(𝑘)   𝑅(𝑥)

Proof of Theorem gausslemma2dlem1

Dummy variable 𝑙 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gausslemma2d.p	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (ℙ ∖ {2}))
2		gausslemma2d.h	. . . . 5 ⊢ 𝐻 = ((𝑃 − 1) / 2)
3	1, 2	gausslemma2dlem0b 26410	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℕ)
4	3	nnnn0d 12223	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ ℕ0)
5		fprodfac 15611	. . 3 ⊢ (𝐻 ∈ ℕ0 → (!‘𝐻) = ∏𝑙 ∈ (1...𝐻)𝑙)
6	4, 5	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → (!‘𝐻) = ∏𝑙 ∈ (1...𝐻)𝑙)
7		id 22	. . 3 ⊢ (𝑙 = (𝑅‘𝑘) → 𝑙 = (𝑅‘𝑘))
8		fzfid 13621	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1...𝐻) ∈ Fin)
9		fzfi 13620	. . . 4 ⊢ (1...𝐻) ∈ Fin
10		ovex 7288	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 · 2) ∈ V
11		ovex 7288	. . . . . 6 ⊢ (𝑃 − (𝑥 · 2)) ∈ V
12	10, 11	ifex 4506	. . . . 5 ⊢ if((𝑥 · 2) < (𝑃 / 2), (𝑥 · 2), (𝑃 − (𝑥 · 2))) ∈ V
13		gausslemma2d.r	. . . . 5 ⊢ 𝑅 = (𝑥 ∈ (1...𝐻) ↦ if((𝑥 · 2) < (𝑃 / 2), (𝑥 · 2), (𝑃 − (𝑥 · 2))))
14	12, 13	fnmpti 6560	. . . 4 ⊢ 𝑅 Fn (1...𝐻)
15	1, 2, 13	gausslemma2dlem1a 26418	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran 𝑅 = (1...𝐻))
16		rneqdmfinf1o 9025	. . . 4 ⊢ (((1...𝐻) ∈ Fin ∧ 𝑅 Fn (1...𝐻) ∧ ran 𝑅 = (1...𝐻)) → 𝑅:(1...𝐻)–1-1-onto→(1...𝐻))
17	9, 14, 15, 16	mp3an12i 1463	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅:(1...𝐻)–1-1-onto→(1...𝐻))
18		eqidd 2739	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (1...𝐻)) → (𝑅‘𝑘) = (𝑅‘𝑘))
19		elfzelz 13185	. . . . 5 ⊢ (𝑙 ∈ (1...𝐻) → 𝑙 ∈ ℤ)
20	19	zcnd 12356	. . . 4 ⊢ (𝑙 ∈ (1...𝐻) → 𝑙 ∈ ℂ)
21	20	adantl 481	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑙 ∈ (1...𝐻)) → 𝑙 ∈ ℂ)
22	7, 8, 17, 18, 21	fprodf1o 15584	. 2 ⊢ (𝜑 → ∏𝑙 ∈ (1...𝐻)𝑙 = ∏𝑘 ∈ (1...𝐻)(𝑅‘𝑘))
23	6, 22	eqtrd 2778	1 ⊢ (𝜑 → (!‘𝐻) = ∏𝑘 ∈ (1...𝐻)(𝑅‘𝑘))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ∖ cdif 3880  ifcif 4456  {csn 4558   class class class wbr 5070   ↦ cmpt 5153  ran crn 5581   Fn wfn 6413  –1-1-onto→wf1o 6417  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  Fincfn 8691  ℂcc 10800  1c1 10803   · cmul 10807   < clt 10940   − cmin 11135   / cdiv 11562  2c2 11958  ℕ₀cn0 12163  ...cfz 13168  !cfa 13915  ∏cprod 15543  ℙcprime 16304

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-inf2 9329  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879  ax-pre-sup 10880

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-sup 9131  df-oi 9199  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-div 11563  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-rp 12660  df-ioo 13012  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-exp 13711  df-fac 13916  df-hash 13973  df-cj 14738  df-re 14739  df-im 14740  df-sqrt 14874  df-abs 14875  df-clim 15125  df-prod 15544  df-dvds 15892  df-prm 16305

This theorem is referenced by:  gausslemma2dlem4  26422