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 46553
Description: * Induction step for mccl 46554. (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 1947 . . . . 5 Ⅎ𝑘𝜑
2 nfcv 2923 . . . . 5 Ⅎ𝑘(!‘(𝐵‘𝐷))
3 mccllem.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
4 mccllem.c . . . . . 6 (𝜑 → 𝐶 ⊆ 𝐴)
5 ssfi 9172 . . . . . 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 4079 . . . . . 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 8853 . . . . . . . . . 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 4128 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ 𝐶 → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1514adantl 487 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
1613, 15ffvelcdmd 7077 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
1716faccld 14408 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
1817nncnd 12332 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
19 2fveq3 6882 . . . . 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 4129 . . . . . . . . 9 (𝐷 ∈ {𝐷} → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2321, 22syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐷 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷}))
2412, 23ffvelcdmd 7077 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℕ0)
2524faccld 14408 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℕ)
2625nncnd 12332 . . . . 5 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ∈ ℂ)
271, 2, 6, 7, 9, 18, 19, 26fprodsplitsn 16136 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘)) = (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))))
2827oveq2d 7428 . . 3 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(!‘(𝐵‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))))
297eldifad 3911 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐴)
30 snssi 4746 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷 ∈ 𝐴 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
3129, 30syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {𝐷} ⊆ 𝐴)
324, 31unssd 4138 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴)
33 ssfi 9172 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝐶 ∪ {𝐷}) ⊆ 𝐴) → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
343, 32, 33syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐶 ∪ {𝐷}) ∈ Fin)
3512ffvelcdmda 7076 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3634, 35fsumnn0cl 15882 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
3736faccld 14408 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
3837nncnd 12332 . . . . . 6 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
391, 6, 18fprodclf 16139 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
4039, 26mulcld 11310 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
4117nnne0d 12369 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
426, 18, 41fprodn0 16126 . . . . . . 7 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
4325nnne0d 12369 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) ≠ 0)
4439, 26, 42, 43mulne0d 11949 . . . . . 6 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) ≠ 0)
4538, 40, 44divcld 12074 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷)))) ∈ ℂ)
4645mullidd 11308 . . . 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 2767 . . 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 15882 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℕ0)
4948faccld 14408 . . . . . . . 8 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ)
5049nncnd 12332 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℂ)
51 nnne0 12353 . . . . . . . 8 ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ∈ ℕ → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5249, 51syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) ≠ 0)
5350, 52dividd 12072 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = 1)
5453eqcomd 2767 . . . . 5 (𝜑 → 1 = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
5539, 26mulcomd 11311 . . . . . . 7 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)) · (!‘(𝐵‘𝐷))) = ((!‘(𝐵‘𝐷)) · ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
5655oveq2d 7428 . . . . . 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 12105 . . . . . . 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 2767 . . . . . 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 2796 . . . . 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 7430 . . . 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 12074 . . . . 5 (𝜑 → ((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) ∈ ℂ)
6250, 50, 61, 39, 52, 42divmul13d 12116 . . . 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 2796 . . 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 2800 . 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 12105 . . . . 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 3871 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑘⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)
6716nn0cnd 12650 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
68 csbeq1a 3861 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝐷 → (𝐵‘𝑘) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
69 csbfv 6924 . . . . . . . . . . . . 13 ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷)
7069a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) = (𝐵‘𝐷))
7124nn0cnd 12650 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℂ)
7270, 71eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
731, 66, 6, 29, 9, 67, 68, 72fsumsplitsn 15890 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) = (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)))
7473oveq1d 7427 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7548nn0cnd 12650 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℂ)
7675, 72pncan2d 11652 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
7774, 76, 703eqtrrd 2801 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
7877fveq2d 6881 . . . . . . 7 (𝜑 → (!‘(𝐵‘𝐷)) = (!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
7978oveq1d 7427 . . . . . 6 (𝜑 → ((!‘(𝐵‘𝐷)) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = ((!‘(Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) − Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))))
8079oveq2d 7428 . . . . 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 12686 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
8236nn0zd 12699 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8348nn0zd 12699 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℤ)
8448nn0ge0d 12651 . . . . . . . 8 (𝜑 → 0 ≤ Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
8524nn0ge0d 12651 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ (𝐵‘𝐷))
8670eqcomd 2767 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) = ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8785, 86breqtrd 5131 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ≤ ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘))
8848nn0red 12649 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
8924nn0red 12649 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐵‘𝐷) ∈ ℝ)
9070, 89eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘) ∈ ℝ)
9188, 90addge01d 11885 . . . . . . . . . 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 2767 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) + ⦋𝐷 / 𝑘⦌(𝐵‘𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9492, 93breqtrd 5131 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ≤ Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘))
9581, 82, 83, 84, 94elfzd 13628 . . . . . . 7 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘) ∈ (0...Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)))
96 bcval2 14429 . . . . . . 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 2767 . . . . 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 2800 . . . 4 (𝜑 → (((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)CΣ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
100 bccl2 14447 . . . . 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 2861 . . 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 4124 . . . . . 6 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷})
105104a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → 𝐶 ⊆ (𝐶 ∪ {𝐷}))
106 elmapssres 8878 . . . . 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 6876 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
109108adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘))
110 fvres 6896 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ 𝐶 → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
111110adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → ((𝐵 ↾ 𝐶)‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
112109, 111eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (𝑏‘𝑘) = (𝐵‘𝑘))
113112sumeq2dv 15849 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘) = Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))
114113fveq2d 6881 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) = (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)))
115112fveq2d 6881 . . . . . . . 8 ((𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → (!‘(𝑏‘𝑘)) = (!‘(𝐵‘𝑘)))
116115prodeq2dv 16070 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘)) = ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))
117114, 116oveq12d 7430 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) = ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))))
118117eleq1d 2846 . . . . 5 (𝑏 = (𝐵 ↾ 𝐶) → (((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝑏‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝑏‘𝑘))) ∈ ℕ ↔ ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘))) ∈ ℕ))
119118rspccva 3576 . . . 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 12372 . 2 (𝜑 → ((((!‘Σ𝑘 ∈ (𝐶 ∪ {𝐷})(𝐵‘𝑘)) / (!‘(𝐵‘𝐷))) / (!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘))) · ((!‘Σ𝑘 ∈ 𝐶 (𝐵‘𝑘)) / ∏𝑘 ∈ 𝐶 (!‘(𝐵‘𝑘)))) ∈ ℕ)
12264, 121eqeltrd 2861 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 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077  ⦋csb 3847   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  {csn 4584   class class class wbr 5103   ↾ cres 5653  ⟶wf 6527  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412   ↑m cmap 8831  Fincfn 8957  ℂcc 11179  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184   · cmul 11186   ≤ cle 11325   − cmin 11522   / cdiv 11954  ℕcn 12316  ℕ0cn0 12587  ...cfz 13620  !cfa 14397  Ccbc 14426  Σcsu 15833  ∏cprod 16052
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-pre-sup 11259
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-er 8701  df-map 8833  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-sup 9418  df-oi 9488  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-div 11955  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-n0 12588  df-z 12675  df-uz 12947  df-rp 13102  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-seq 14125  df-exp 14185  df-fac 14398  df-bc 14427  df-hash 14455  df-cj 15246  df-re 15247  df-im 15248  df-sqrt 15382  df-abs 15383  df-clim 15635  df-sum 15834  df-prod 16053
This theorem is used by:  mccl  46554
  Copyright terms: Public domain W3C validator