Theorem hashrepr 34092

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 12580	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
4		hashrepr.s	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ0)
5		fzfid 13934	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
6		fz1ssnn 13528	. . . 4 ⊢ (1...𝑀) ⊆ ℕ
7	6	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → (1...𝑀) ⊆ ℕ)
8	1, 3, 4, 5, 7	hashreprin 34087	. 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 34089	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴(repr‘𝑆)𝑀) = ((𝐴 ∩ (1...𝑀))(repr‘𝑆)𝑀))
10	9	fveq2d 6885	. 2 ⊢ (𝜑 → (♯‘(𝐴(repr‘𝑆)𝑀)) = (♯‘((𝐴 ∩ (1...𝑀))(repr‘𝑆)𝑀)))
11	2, 4	reprfz1 34091	. . 3 ⊢ (𝜑 → (ℕ(repr‘𝑆)𝑀) = ((1...𝑀)(repr‘𝑆)𝑀))
12	11	sumeq1d 15643	. 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 2774	1 ⊢ (𝜑 → (♯‘(𝐴(repr‘𝑆)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ (ℕ(repr‘𝑆)𝑀)∏𝑎 ∈ (0..^𝑆)(((𝟭‘ℕ)‘𝐴)‘(𝑐‘𝑎)))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1533   ∈ wcel 2098   ∩ cin 3939   ⊆ wss 3940  ‘cfv 6533  (class class class)co 7401  0cc0 11105  1c1 11106  ℕcn 12208  ℕ₀cn0 12468  ...cfz 13480  ..^cfzo 13623  ♯chash 14286  Σcsu 15628  ∏cprod 15845  𝟭cind 33463  reprcrepr 34075

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 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718  ax-inf2 9631  ax-cnex 11161  ax-resscn 11162  ax-1cn 11163  ax-icn 11164  ax-addcl 11165  ax-addrcl 11166  ax-mulcl 11167  ax-mulrcl 11168  ax-mulcom 11169  ax-addass 11170  ax-mulass 11171  ax-distr 11172  ax-i2m1 11173  ax-1ne0 11174  ax-1rid 11175  ax-rnegex 11176  ax-rrecex 11177  ax-cnre 11178  ax-pre-lttri 11179  ax-pre-lttrn 11180  ax-pre-ltadd 11181  ax-pre-mulgt0 11182  ax-pre-sup 11183

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-se 5622  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-lim 6359  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-om 7849  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-er 8698  df-map 8817  df-pm 8818  df-en 8935  df-dom 8936  df-sdom 8937  df-fin 8938  df-sup 9432  df-oi 9500  df-card 9929  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-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-ico 13326  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-prod 15846  df-ind 33464  df-repr 34076

This theorem is referenced by:  circlemethnat  34108