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 40467
Description: * Induction step for mccl 40468. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
mccllem.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
mccllem.c (𝜑𝐶𝐴)
mccllem.d (𝜑𝐷 ∈ (𝐴𝐶))
mccllem.b (𝜑𝐵 ∈ (ℕ0𝑚 (𝐶 ∪ {𝐷})))
mccllem.6 (𝜑 → ∀𝑏 ∈ (ℕ0𝑚 𝐶)((!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘))) ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
mccllem (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵𝑘))) ∈ 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 2009 . . . . 5 𝑘𝜑
2 nfcv 2907 . . . . 5 𝑘(!‘(𝐵𝐷))
3 mccllem.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
4 mccllem.c . . . . . 6 (𝜑𝐶𝐴)
5 ssfi 8387 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶𝐴) → 𝐶 ∈ Fin)
63, 4, 5syl2anc 579 . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ Fin)
7 mccllem.d . . . . 5 (𝜑𝐷 ∈ (𝐴𝐶))
8 eldifn 3895 . . . . . 6 (𝐷 ∈ (𝐴𝐶) → ¬ 𝐷𝐶)
97, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ¬ 𝐷𝐶)
10 mccllem.b . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 ∈ (ℕ0𝑚 (𝐶 ∪ {𝐷})))
11 elmapi 8082 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ (ℕ0𝑚 (𝐶 ∪ {𝐷})) → 𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
1210, 11syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
1312adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐶) → 𝐵:(𝐶 ∪ {𝐷})⟶ℕ0)
14 elun1 3942 . . . . . . . . 9 (𝑘𝐶𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1514adantl 473 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐶) → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1613, 15ffvelrnd 6550 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐶) → (𝐵𝑘) ∈ ℕ0)
1716faccld 13275 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐶) → (!‘(𝐵𝑘)) ∈ ℕ)
1817nncnd 11292 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐶) → (!‘(𝐵𝑘)) ∈ ℂ)
19 2fveq3 6380 . . . . 5 (𝑘 = 𝐷 → (!‘(𝐵𝑘)) = (!‘(𝐵𝐷)))
20 snidg 4364 . . . . . . . . . 10 (𝐷 ∈ (𝐴𝐶) → 𝐷 ∈ {𝐷})
217, 20syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐷 ∈ {𝐷})
22 elun2 3943 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ {𝐷} → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2321, 22syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2412, 23ffvelrnd 6550 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵𝐷) ∈ ℕ0)
2524faccld 13275 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝐵𝐷)) ∈ ℕ)
2625nncnd 11292 . . . . 5 (𝜑 → (!‘(𝐵𝐷)) ∈ ℂ)
271, 2, 6, 7, 9, 18, 19, 26fprodsplitsn 15002 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵𝑘)) = (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))))
2827oveq2d 6858 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))))
297eldifad 3744 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷𝐴)
30 snssi 4493 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷𝐴 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
3129, 30syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
324, 31unssd 3951 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴)
33 ssfi 8387 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴) → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
343, 32, 33syl2anc 579 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
3512ffvelrnda 6549 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵𝑘) ∈ ℕ0)
3634, 35fsumnn0cl 14752 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) ∈ ℕ0)
3736faccld 13275 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) ∈ ℕ)
3837nncnd 11292 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) ∈ ℂ)
391, 6, 18fprodclf 15005 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) ∈ ℂ)
4039, 26mulcld 10314 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))) ∈ ℂ)
4117nnne0d 11322 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐶) → (!‘(𝐵𝑘)) ≠ 0)
426, 18, 41fprodn0 14992 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) ≠ 0)
4325nnne0d 11322 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵𝐷)) ≠ 0)
4439, 26, 42, 43mulne0d 10933 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))) ≠ 0)
4538, 40, 44divcld 11055 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))) ∈ ℂ)
4645mulid2d 10312 . . . 4 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))))
4746eqcomd 2771 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))) = (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))))))
486, 16fsumnn0cl 14752 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℕ0)
4948faccld 13275 . . . . . . . 8 (𝜑 → (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ∈ ℕ)
5049nncnd 11292 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ∈ ℂ)
51 nnne0 11310 . . . . . . . 8 ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ∈ ℕ → (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ≠ 0)
5249, 51syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ≠ 0)
5350, 52dividd 11053 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) = 1)
5453eqcomd 2771 . . . . 5 (𝜑 → 1 = ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))))
5539, 26mulcomd 10315 . . . . . . 7 (𝜑 → (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))) = ((!‘(𝐵𝐷)) · ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))))
5655oveq2d 6858 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(𝐵𝐷)) · ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
5738, 26, 39, 43, 42divdiv1d 11086 . . . . . . 7 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(𝐵𝐷)) · ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
5857eqcomd 2771 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(𝐵𝐷)) · ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))) = (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))))
5956, 58eqtrd 2799 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷)))) = (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))))
6054, 59oveq12d 6860 . . . 4 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))))) = (((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
6138, 26, 43divcld 11055 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) ∈ ℂ)
6250, 50, 61, 39, 52, 42divmul13d 11097 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
6360, 62eqtrd 2799 . . 3 (𝜑 → (1 · ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)) · (!‘(𝐵𝐷))))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
6428, 47, 633eqtrd 2803 . 2 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵𝑘))) = ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))))
6538, 26, 50, 43, 52divdiv1d 11086 . . . . 5 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(𝐵𝐷)) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))))
66 nfcsb1v 3707 . . . . . . . . . . 11 𝑘𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)
6716nn0cnd 11600 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘𝐶) → (𝐵𝑘) ∈ ℂ)
68 csbeq1a 3700 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝐷 → (𝐵𝑘) = 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘))
69 csbfv 6421 . . . . . . . . . . . . 13 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘) = (𝐵𝐷)
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘) = (𝐵𝐷))
7124nn0cnd 11600 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵𝐷) ∈ ℂ)
7270, 71eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘) ∈ ℂ)
731, 66, 6, 29, 9, 67, 68, 72fsumsplitsn 14759 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) = (Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)))
7473oveq1d 6857 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) = ((Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))
7548nn0cnd 11600 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℂ)
7675, 72pncan2d 10648 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) = 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘))
7774, 76, 703eqtrrd 2804 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵𝐷) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))
7877fveq2d 6379 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵𝐷)) = (!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))))
7978oveq1d 6857 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝐵𝐷)) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) = ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))))
8079oveq2d 6858 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(𝐵𝐷)) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))))
81 0zd 11636 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
8236nn0zd 11727 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) ∈ ℤ)
8348nn0zd 11727 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℤ)
8481, 82, 833jca 1158 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0 ∈ ℤ ∧ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) ∈ ℤ ∧ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℤ))
8548nn0ge0d 11601 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))
8624nn0ge0d 11601 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 0 ≤ (𝐵𝐷))
8770eqcomd 2771 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵𝐷) = 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘))
8886, 87breqtrd 4835 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘))
8948nn0red 11599 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℝ)
9024nn0red 11599 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐵𝐷) ∈ ℝ)
9170, 90eqeltrd 2844 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘) ∈ ℝ)
9289, 91addge01d 10869 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0 ≤ 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘) ↔ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ≤ (Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘))))
9388, 92mpbid 223 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ≤ (Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)))
9473eqcomd 2771 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) + 𝐷 / 𝑘(𝐵𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘))
9593, 94breqtrd 4835 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘))
9684, 85, 95jca32 511 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((0 ∈ ℤ ∧ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) ∈ ℤ ∧ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∧ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘))))
97 elfz2 12540 . . . . . . . 8 𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) ↔ ((0 ∈ ℤ ∧ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) ∈ ℤ ∧ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ ℤ) ∧ (0 ≤ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∧ Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘))))
9896, 97sylibr 225 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)))
99 bcval2 13296 . . . . . . 7 𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))))
10098, 99syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))))
101100eqcomd 2771 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘) − Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))
10265, 80, 1013eqtrd 2803 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))
103 bccl2 13314 . . . . 5 𝑘𝐶 (𝐵𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ∈ ℕ)
10498, 103syl 17 . . . 4 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)CΣ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) ∈ ℕ)
105102, 104eqeltrd 2844 . . 3 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) ∈ ℕ)
106 mccllem.6 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑏 ∈ (ℕ0𝑚 𝐶)((!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘))) ∈ ℕ)
107 ssun1 3938 . . . . . 6 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})
108107a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷}))
109 elmapssres 8085 . . . . 5 ((𝐵 ∈ (ℕ0𝑚 (𝐶 ∪ {𝐷})) ∧ 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵𝐶) ∈ (ℕ0𝑚 𝐶))
11010, 108, 109syl2anc 579 . . . 4 (𝜑 → (𝐵𝐶) ∈ (ℕ0𝑚 𝐶))
111 fveq1 6374 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (𝐵𝐶) → (𝑏𝑘) = ((𝐵𝐶)‘𝑘))
112111adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵𝐶) ∧ 𝑘𝐶) → (𝑏𝑘) = ((𝐵𝐶)‘𝑘))
113 fvres 6394 . . . . . . . . . . 11 (𝑘𝐶 → ((𝐵𝐶)‘𝑘) = (𝐵𝑘))
114113adantl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵𝐶) ∧ 𝑘𝐶) → ((𝐵𝐶)‘𝑘) = (𝐵𝑘))
115112, 114eqtrd 2799 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = (𝐵𝐶) ∧ 𝑘𝐶) → (𝑏𝑘) = (𝐵𝑘))
116115sumeq2dv 14718 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵𝐶) → Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘) = Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))
117116fveq2d 6379 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵𝐶) → (!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) = (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)))
118115fveq2d 6379 . . . . . . . 8 ((𝑏 = (𝐵𝐶) ∧ 𝑘𝐶) → (!‘(𝑏𝑘)) = (!‘(𝐵𝑘)))
119118prodeq2dv 14936 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵𝐶) → ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘)) = ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))
120117, 119oveq12d 6860 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐵𝐶) → ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘))) = ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))))
121120eleq1d 2829 . . . . 5 (𝑏 = (𝐵𝐶) → (((!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘))) ∈ ℕ ↔ ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))) ∈ ℕ))
122121rspccva 3460 . . . 4 ((∀𝑏 ∈ (ℕ0𝑚 𝐶)((!‘Σ𝑘𝐶 (𝑏𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝑏𝑘))) ∈ ℕ ∧ (𝐵𝐶) ∈ (ℕ0𝑚 𝐶)) → ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))) ∈ ℕ)
123106, 110, 122syl2anc 579 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘))) ∈ ℕ)
124105, 123nnmulcld 11325 . 2 (𝜑 → ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / (!‘(𝐵𝐷))) / (!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘))) · ((!‘Σ𝑘𝐶 (𝐵𝑘)) / ∏𝑘𝐶 (!‘(𝐵𝑘)))) ∈ ℕ)
12564, 124eqeltrd 2844 1 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵𝑘))) ∈ ℕ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1107   = wceq 1652  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  csb 3691  cdif 3729  cun 3730  wss 3732  {csn 4334   class class class wbr 4809  cres 5279  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  𝑚 cmap 8060  Fincfn 8160  cc 10187  cr 10188  0cc0 10189  1c1 10190   + caddc 10192   · cmul 10194  cle 10329  cmin 10520   / cdiv 10938  cn 11274  0cn0 11538  cz 11624  ...cfz 12533  !cfa 13264  Ccbc 13293  Σcsu 14701  cprod 14918
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147  ax-inf2 8753  ax-cnex 10245  ax-resscn 10246  ax-1cn 10247  ax-icn 10248  ax-addcl 10249  ax-addrcl 10250  ax-mulcl 10251  ax-mulrcl 10252  ax-mulcom 10253  ax-addass 10254  ax-mulass 10255  ax-distr 10256  ax-i2m1 10257  ax-1ne0 10258  ax-1rid 10259  ax-rnegex 10260  ax-rrecex 10261  ax-cnre 10262  ax-pre-lttri 10263  ax-pre-lttrn 10264  ax-pre-ltadd 10265  ax-pre-mulgt0 10266  ax-pre-sup 10267
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-fal 1666  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rmo 3063  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-int 4634  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-isom 6077  df-riota 6803  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-om 7264  df-1st 7366  df-2nd 7367  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-1o 7764  df-oadd 7768  df-er 7947  df-map 8062  df-en 8161  df-dom 8162  df-sdom 8163  df-fin 8164  df-sup 8555  df-oi 8622  df-card 9016  df-pnf 10330  df-mnf 10331  df-xr 10332  df-ltxr 10333  df-le 10334  df-sub 10522  df-neg 10523  df-div 10939  df-nn 11275  df-2 11335  df-3 11336  df-n0 11539  df-z 11625  df-uz 11887  df-rp 12029  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-seq 13009  df-exp 13068  df-fac 13265  df-bc 13294  df-hash 13322  df-cj 14124  df-re 14125  df-im 14126  df-sqrt 14260  df-abs 14261  df-clim 14504  df-sum 14702  df-prod 14919
This theorem is referenced by:  mccl  40468
  Copyright terms: Public domain W3C validator