Theorem hashrepr 32654

Description: Develop the number of representations of an integer 𝑀 as a sum of nonnegative integers in set 𝐴. (Contributed by Thierry Arnoux, 14-Dec-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
hashrepr.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℕ)
hashrepr.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
hashrepr.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ0)

Assertion

Ref	Expression
hashrepr	⊢ (𝜑 → (♯‘(𝐴(repr‘𝑆)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑐   𝑀,𝑎,𝑐   𝑆,𝑎,𝑐   𝜑,𝑎,𝑐

Proof of Theorem hashrepr

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashrepr.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ⊆ ℕ)
2		hashrepr.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
3	2	nn0zd 12474	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
4		hashrepr.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ0)
5		fzfid 13743	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
6		fz1ssnn 13337	. . . 4 ⊢ (1...𝑀) ⊆ ℕ
7	6	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1...𝑀) ⊆ ℕ)
8	1, 3, 4, 5, 7	hashreprin 32649	. 2 ⊢ (𝜑 → (♯‘((𝐴 ∩ (1...𝑀))(repr‘𝑆)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑀)(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)))
9	2, 4, 1	reprinfz1 32651	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴(repr‘𝑆)𝑀) = ((𝐴 ∩ (1...𝑀))(repr‘𝑆)𝑀))
10	9	fveq2d 6808	. 2 ⊢ (𝜑 → (♯‘(𝐴(repr‘𝑆)𝑀)) = (♯‘((𝐴 ∩ (1...𝑀))(repr‘𝑆)𝑀)))
11	2, 4	reprfz1 32653	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℕ(repr‘𝑆)𝑀) = ((1...𝑀)(repr‘𝑆)𝑀))
12	11	sumeq1d 15462	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)) = Σ𝑐 ∈ ((1...𝑀)(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)))
13	8, 10, 12	3eqtr4d 2786	1 ⊢ (𝜑 → (♯‘(𝐴(repr‘𝑆)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   ∩ cin 3891   ⊆ wss 3892  ‘cfv 6458  (class class class)co 7307  0cc0 10921  1c1 10922  ℕcn 12023  ℕ₀cn0 12283  ...cfz 13289  ..^cfzo 13432  ♯chash 14094  Σcsu 15446  ∏cprod 15664  𝟭cind 32027  reprcrepr 32637

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2707  ax-rep 5218  ax-sep 5232  ax-nul 5239  ax-pow 5297  ax-pr 5361  ax-un 7620  ax-inf2 9447  ax-cnex 10977  ax-resscn 10978  ax-1cn 10979  ax-icn 10980  ax-addcl 10981  ax-addrcl 10982  ax-mulcl 10983  ax-mulrcl 10984  ax-mulcom 10985  ax-addass 10986  ax-mulass 10987  ax-distr 10988  ax-i2m1 10989  ax-1ne0 10990  ax-1rid 10991  ax-rnegex 10992  ax-rrecex 10993  ax-cnre 10994  ax-pre-lttri 10995  ax-pre-lttrn 10996  ax-pre-ltadd 10997  ax-pre-mulgt0 10998  ax-pre-sup 10999

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3304  df-reu 3305  df-rab 3306  df-v 3439  df-sbc 3722  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-pss 3911  df-nul 4263  df-if 4466  df-pw 4541  df-sn 4566  df-pr 4568  df-op 4572  df-uni 4845  df-int 4887  df-iun 4933  df-br 5082  df-opab 5144  df-mpt 5165  df-tr 5199  df-id 5500  df-eprel 5506  df-po 5514  df-so 5515  df-fr 5555  df-se 5556  df-we 5557  df-xp 5606  df-rel 5607  df-cnv 5608  df-co 5609  df-dm 5610  df-rn 5611  df-res 5612  df-ima 5613  df-pred 6217  df-ord 6284  df-on 6285  df-lim 6286  df-suc 6287  df-iota 6410  df-fun 6460  df-fn 6461  df-f 6462  df-f1 6463  df-fo 6464  df-f1o 6465  df-fv 6466  df-isom 6467  df-riota 7264  df-ov 7310  df-oprab 7311  df-mpo 7312  df-om 7745  df-1st 7863  df-2nd 7864  df-frecs 8128  df-wrecs 8159  df-recs 8233  df-rdg 8272  df-1o 8328  df-er 8529  df-map 8648  df-pm 8649  df-en 8765  df-dom 8766  df-sdom 8767  df-fin 8768  df-sup 9249  df-oi 9317  df-card 9745  df-pnf 11061  df-mnf 11062  df-xr 11063  df-ltxr 11064  df-le 11065  df-sub 11257  df-neg 11258  df-div 11683  df-nn 12024  df-2 12086  df-3 12087  df-n0 12284  df-z 12370  df-uz 12633  df-rp 12781  df-ico 13135  df-fz 13290  df-fzo 13433  df-seq 13772  df-exp 13833  df-hash 14095  df-cj 14859  df-re 14860  df-im 14861  df-sqrt 14995  df-abs 14996  df-clim 15246  df-sum 15447  df-prod 15665  df-ind 32028  df-repr 32638

This theorem is referenced by:  circlemethnat  32670