Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mccllem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mccllem 46703
Description: * Induction step for mccl 46704. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
mccllem.a (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
mccllem.c (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐴)
mccllem.d (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝐴 ∖ 𝐶))
mccllem.b (𝜑 → 𝐵 ∈ (ℕ0 ↑m (𝐶 ∪ {𝐷})))
mccllem.6 (𝜑 → ∀𝑏 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶)((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
mccllem (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑏,𝑘   𝐶,𝑏,𝑘   𝐷,𝑘   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑏)   𝐴(𝑏)   𝐷(𝑏)

Proof of Theorem mccllem
StepHypRef Expression
1 nfv 1946 . . . . 5 Ⅎ𝑘𝜑
2 nfcv 2922 . . . . 5 Ⅎ𝑘(!‘(𝐵‘𝐷))
3 mccllem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
4 mccllem.c . . . . . 6 (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐴)
5 ssfi 9192 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ⊆ 𝐴) → 𝐶 ∈ Fin)
63, 4, 5syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ∈ Fin)
7 mccllem.d . . . . 5 (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝐴 ∖ 𝐶))
8 eldifn 4068 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (𝐴 ∖ 𝐶) → ¬ 𝐷 ∈ 𝐶)
97, 8syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝐷 ∈ 𝐶)
10 mccllem.b . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐵 ∈ (ℕ0 ↑m (𝐶 ∪ {𝐷})))
11 elmapi 8873 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ (ℕ0 ↑m (𝐶 ∪ {𝐷})) → 𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
1210, 11syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
1312adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → 𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
14 elun1 4180 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ 𝐶 → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1514adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1613, 15ffvelcdmd 7086 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
1716faccld 14432 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
1817nncnd 12355 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
19 2fveq3 6891 . . . . 5 (𝑘 = 𝐷 → (!‘(𝐵‘𝑘)) = (!‘(𝐵‘𝐷)))
20 snidg 4617 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (𝐴 ∖ 𝐶) → 𝐷 ∈ {𝐷})
217, 20syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐷 ∈ {𝐷})
22 elun2 4181 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ {𝐷} → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2321, 22syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2412, 23ffvelcdmd 7086 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℕ0)
2524faccld 14432 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℕ)
2625nncnd 12355 . . . . 5 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℂ)
271, 2, 6, 7, 9, 18, 19, 26fprodsplitsn 16162 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘)) = (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))
2827oveq2d 7437 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))))
297eldifad 4051 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐴)
30 snssi 4742 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷 ∈ 𝐴 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
3129, 30syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
324, 31unssd 4190 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴)
33 ssfi 9192 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴) → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
343, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
3512ffvelcdmda 7085 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3634, 35fsumnn0cl 15908 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3736faccld 14432 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
3837nncnd 12355 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
391, 6, 18fprodclf 16165 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
4039, 26mulcld 11333 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
4117nnne0d 12392 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
426, 18, 41fprodn0 16152 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
4325nnne0d 12392 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ≠ 0)
4439, 26, 42, 43mulne0d 11972 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ≠ 0)
4538, 40, 44divcld 12097 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) ∈ ℂ)
4645mullidd 11331 . . . 4 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))))
4746eqcomd 2766 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) = (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))))
486, 16fsumnn0cl 15908 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
4948faccld 14432 . . . . . . . 8 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
5049nncnd 12355 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
51 nnne0 12376 . . . . . . . 8 ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5249, 51syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5350, 52dividd 12095 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = 1)
5453eqcomd 2766 . . . . 5 (𝜑 → 1 = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
5539, 26mulcomd 11334 . . . . . . 7 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) = ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
5655oveq2d 7437 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
5738, 26, 39, 43, 42divdiv1d 12128 . . . . . . 7 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
5857eqcomd 2766 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))) = (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
5956, 58eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) = (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
6054, 59oveq12d 7439 . . . 4 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))) = (((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
6138, 26, 43divcld 12097 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
6250, 50, 61, 39, 52, 42divmul13d 12139 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
6360, 62eqtrd 2795 . . 3 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
6428, 47, 633eqtrd 2799 . 2 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))))
6538, 26, 50, 43, 52divdiv1d 12128 . . . . 5 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(𝐵‘𝐷)) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))))
66 nfcsb1v 3870 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑘⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)
6716nn0cnd 12673 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
68 csbeq1a 3860 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝐷 → (𝐵‘𝑘) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
69 csbfv 6933 . . . . . . . . . . . . 13 ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷)
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷))
7124nn0cnd 12673 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℂ)
7270, 71eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
731, 66, 6, 29, 9, 67, 68, 72fsumsplitsn 15916 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) = (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)))
7473oveq1d 7436 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7548nn0cnd 12673 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
7675, 72pncan2d 11675 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
7774, 76, 703eqtrrd 2800 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7877fveq2d 6890 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) = (!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
7978oveq1d 7436 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝐵‘𝐷)) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
8079oveq2d 7437 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(𝐵‘𝐷)) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))))
81 0zd 12709 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
8236nn0zd 12722 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8348nn0zd 12722 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8448nn0ge0d 12674 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
8524nn0ge0d 12674 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ (𝐵‘𝐷))
8670eqcomd 2766 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8785, 86breqtrd 5130 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ≤ ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8848nn0red 12672 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
8924nn0red 12672 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℝ)
9070, 89eqeltrd 2860 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
9188, 90addge01d 11908 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (0 ≤ ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ↔ Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ≤ (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))))
9287, 91mpbid 235 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ≤ (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)))
9373eqcomd 2766 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9492, 93breqtrd 5130 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9581, 82, 83, 84, 94elfzd 13651 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)))
96 bcval2 14453 . . . . . . 7 (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))))
9795, 96syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))))
9897eqcomd 2766 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
9965, 80, 983eqtrd 2799 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
100 bccl2 14471 . . . . 5 (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
10195, 100syl 18 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
10299, 101eqeltrd 2860 . . 3 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ)
103 mccllem.6 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑏 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶)((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ)
104 ssun1 4176 . . . . . 6 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})
105104a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷}))
106 elmapssres 8898 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℕ0 ↑m (𝐶 ∪ {𝐷})) ∧ 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵 ↾ 𝐶) ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶))
10710, 105, 106syl2anc 596 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ↾ 𝐶) ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶))
108 fveq1 6885 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
109108adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
110 fvres 6905 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝐶 → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
111110adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
112109, 111eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
113112sumeq2dv 15875 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
114113fveq2d 6890 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) = (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
115112fveq2d 6890 . . . . . . . 8 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝑏‘𝑘)) = (!‘(𝐵‘𝑘)))
116115prodeq2dv 16096 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))
117114, 116oveq12d 7439 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
118117eleq1d 2845 . . . . 5 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ ↔ ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ))
119118rspccva 3575 . . . 4 ((∀𝑏 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶)((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ ∧ (𝐵 ↾ 𝐶) ∈ (ℕ0 ↑m 𝐶)) → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ)
120103, 107, 119syl2anc 596 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ)
121102, 120nnmulcld 12395 . 2 (𝜑 → ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))) ∈ ℕ)
12264, 121eqeltrd 2860 1 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ⦋csb 3846   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045   ∪ cun 4149  {csn 4584   class class class wbr 5102   ↾ cres 5652  ⟶wf 6535  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421   ↑m cmap 8851  Fincfn 8977  ℂcc 11202  ℝcr 11203  0cc0 11204  1c1 11205   + caddc 11207   · cmul 11209   ≤ cle 11348   − cmin 11545   / cdiv 11977  ℕcn 12339  ℕ0cn0 12610  ...cfz 13643  !cfa 14421  Ccbc 14450  Σcsu 15859  ∏cprod 16078
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-inf2 9646  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281  ax-pre-sup 11282
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-er 8721  df-map 8853  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-sup 9438  df-oi 9508  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-div 11978  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-n0 12611  df-z 12698  df-uz 12970  df-rp 13125  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-seq 14149  df-exp 14209  df-fac 14422  df-bc 14451  df-hash 14479  df-cj 15272  df-re 15273  df-im 15274  df-sqrt 15408  df-abs 15409  df-clim 15661  df-sum 15860  df-prod 16079
This theorem is used by:  mccl  46704
  Copyright terms: Public domain W3C validator