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 46824
Description: * Induction step for mccl 46825. (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 1949 . . . . 5 Ⅎ𝑘𝜑
2 nfcv 2926 . . . . 5 Ⅎ𝑘(!‘(𝐵‘𝐷))
3 mccllem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
4 mccllem.c . . . . . 6 (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐴)
5 ssfi 9219 . . . . . 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 4071 . . . . . 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 8900 . . . . . . . . . 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 4183 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ 𝐶 → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1514adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1613, 15ffvelcdmd 7112 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
1716faccld 14458 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
1817nncnd 12381 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
19 2fveq3 6916 . . . . 5 (𝑘 = 𝐷 → (!‘(𝐵‘𝑘)) = (!‘(𝐵‘𝐷)))
20 snidg 4621 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (𝐴 ∖ 𝐶) → 𝐷 ∈ {𝐷})
217, 20syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐷 ∈ {𝐷})
22 elun2 4184 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ {𝐷} → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2321, 22syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2412, 23ffvelcdmd 7112 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℕ0)
2524faccld 14458 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℕ)
2625nncnd 12381 . . . . 5 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℂ)
271, 2, 6, 7, 9, 18, 19, 26fprodsplitsn 16188 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘)) = (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))
2827oveq2d 7462 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))))
297eldifad 4054 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐴)
30 snssi 4746 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷 ∈ 𝐴 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
3129, 30syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
324, 31unssd 4193 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴)
33 ssfi 9219 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴) → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
343, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
3512ffvelcdmda 7111 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3634, 35fsumnn0cl 15934 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3736faccld 14458 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
3837nncnd 12381 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
391, 6, 18fprodclf 16191 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
4039, 26mulcld 11359 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
4117nnne0d 12418 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
426, 18, 41fprodn0 16178 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
4325nnne0d 12418 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ≠ 0)
4439, 26, 42, 43mulne0d 11998 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ≠ 0)
4538, 40, 44divcld 12123 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) ∈ ℂ)
4645mullidd 11357 . . . 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 2769 . . 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 15934 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
4948faccld 14458 . . . . . . . 8 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
5049nncnd 12381 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
51 nnne0 12402 . . . . . . . 8 ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5249, 51syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5350, 52dividd 12121 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = 1)
5453eqcomd 2769 . . . . 5 (𝜑 → 1 = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
5539, 26mulcomd 11360 . . . . . . 7 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) = ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
5655oveq2d 7462 . . . . . 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 12154 . . . . . . 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 2769 . . . . . 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 2798 . . . . 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 7464 . . . 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 12123 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
6250, 50, 61, 39, 52, 42divmul13d 12165 . . . 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 2798 . . 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 2802 . 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 12154 . . . . 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 3875 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑘⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)
6716nn0cnd 12699 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
68 csbeq1a 3865 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝐷 → (𝐵‘𝑘) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
69 csbfv 6958 . . . . . . . . . . . . 13 ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷)
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷))
7124nn0cnd 12699 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℂ)
7270, 71eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
731, 66, 6, 29, 9, 67, 68, 72fsumsplitsn 15942 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) = (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)))
7473oveq1d 7461 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7548nn0cnd 12699 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
7675, 72pncan2d 11701 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
7774, 76, 703eqtrrd 2803 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7877fveq2d 6915 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) = (!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
7978oveq1d 7461 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝐵‘𝐷)) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
8079oveq2d 7462 . . . . 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 12735 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
8236nn0zd 12748 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8348nn0zd 12748 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8448nn0ge0d 12700 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
8524nn0ge0d 12700 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ (𝐵‘𝐷))
8670eqcomd 2769 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8785, 86breqtrd 5135 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ≤ ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8848nn0red 12698 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
8924nn0red 12698 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℝ)
9070, 89eqeltrd 2864 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
9188, 90addge01d 11934 . . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9492, 93breqtrd 5135 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9581, 82, 83, 84, 94elfzd 13677 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)))
96 bcval2 14479 . . . . . . 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 2769 . . . . 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 2802 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
100 bccl2 14497 . . . . 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 2864 . . 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 4179 . . . . . 6 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})
105104a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷}))
106 elmapssres 8925 . . . . 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 6910 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
109108adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
110 fvres 6930 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝐶 → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
111110adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
112109, 111eqtrd 2798 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
113112sumeq2dv 15901 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
114113fveq2d 6915 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) = (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
115112fveq2d 6915 . . . . . . . 8 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝑏‘𝑘)) = (!‘(𝐵‘𝑘)))
116115prodeq2dv 16122 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))
117114, 116oveq12d 7464 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
118117eleq1d 2849 . . . . 5 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ ↔ ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ))
119118rspccva 3579 . . . 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 12421 . 2 (𝜑 → ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))) ∈ ℕ)
12264, 121eqeltrd 2864 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 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ⦋csb 3851   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∪ cun 4152  {csn 4588   class class class wbr 5106   ↾ cres 5658  ⟶wf 6557  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446   ↑m cmap 8878  Fincfn 9004  ℂcc 11228  ℝcr 11229  0cc0 11230  1c1 11231   + caddc 11233   · cmul 11235   ≤ cle 11374   − cmin 11571   / cdiv 12003  ℕcn 12365  ℕ0cn0 12636  ...cfz 13669  !cfa 14447  Ccbc 14476  Σcsu 15885  ∏cprod 16104
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-inf2 9672  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307  ax-pre-sup 11308
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-er 8748  df-map 8880  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-sup 9464  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-div 12004  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-rp 13151  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-seq 14175  df-exp 14235  df-fac 14448  df-bc 14477  df-hash 14505  df-cj 15298  df-re 15299  df-im 15300  df-sqrt 15434  df-abs 15435  df-clim 15687  df-sum 15886  df-prod 16105
This theorem is used by:  mccl  46825
  Copyright terms: Public domain W3C validator