MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  smuval2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem smuval2 15821
Description: The partial sum sequence stabilizes at 𝑁 after the 𝑁 + 1-th element of the sequence; this stable value is the value of the sequence multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
smuval.a (𝜑𝐴 ⊆ ℕ0)
smuval.b (𝜑𝐵 ⊆ ℕ0)
smuval.p 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 ℕ0, 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑚𝐴 ∧ (𝑛𝑚) ∈ 𝐵)})), (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ∅, (𝑛 − 1))))
smuval.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
smuval2.m (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)))
Assertion
Ref Expression
smuval2 (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀)))
Distinct variable groups:   𝑚,𝑛,𝑝,𝐴   𝑛,𝑁   𝜑,𝑛   𝐵,𝑚,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚,𝑝)   𝑃(𝑚,𝑛,𝑝)   𝑀(𝑚,𝑛,𝑝)   𝑁(𝑚,𝑝)

Proof of Theorem smuval2
Dummy variables 𝑘 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smuval2.m . 2 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)))
2 fveq2 6667 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑁 + 1) → (𝑃𝑥) = (𝑃‘(𝑁 + 1)))
32eleq2d 2903 . . . . 5 (𝑥 = (𝑁 + 1) → (𝑁 ∈ (𝑃𝑥) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑁 + 1))))
43bibi2d 344 . . . 4 (𝑥 = (𝑁 + 1) → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑁 + 1)))))
54imbi2d 342 . . 3 (𝑥 = (𝑁 + 1) → ((𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥))) ↔ (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑁 + 1))))))
6 fveq2 6667 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑘 → (𝑃𝑥) = (𝑃𝑘))
76eleq2d 2903 . . . . 5 (𝑥 = 𝑘 → (𝑁 ∈ (𝑃𝑥) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)))
87bibi2d 344 . . . 4 (𝑥 = 𝑘 → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘))))
98imbi2d 342 . . 3 (𝑥 = 𝑘 → ((𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥))) ↔ (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)))))
10 fveq2 6667 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝑃𝑥) = (𝑃‘(𝑘 + 1)))
1110eleq2d 2903 . . . . 5 (𝑥 = (𝑘 + 1) → (𝑁 ∈ (𝑃𝑥) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1))))
1211bibi2d 344 . . . 4 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1)))))
1312imbi2d 342 . . 3 (𝑥 = (𝑘 + 1) → ((𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥))) ↔ (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1))))))
14 fveq2 6667 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → (𝑃𝑥) = (𝑃𝑀))
1514eleq2d 2903 . . . . 5 (𝑥 = 𝑀 → (𝑁 ∈ (𝑃𝑥) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀)))
1615bibi2d 344 . . . 4 (𝑥 = 𝑀 → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀))))
1716imbi2d 342 . . 3 (𝑥 = 𝑀 → ((𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑥))) ↔ (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀)))))
18 smuval.a . . . 4 (𝜑𝐴 ⊆ ℕ0)
19 smuval.b . . . 4 (𝜑𝐵 ⊆ ℕ0)
20 smuval.p . . . 4 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 ℕ0, 𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑚𝐴 ∧ (𝑛𝑚) ∈ 𝐵)})), (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑛 = 0, ∅, (𝑛 − 1))))
21 smuval.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
2218, 19, 20, 21smuval 15820 . . 3 (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑁 + 1))))
2318adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝐴 ⊆ ℕ0)
2419adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝐵 ⊆ ℕ0)
25 peano2nn0 11926 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
2621, 25syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
27 eluznn0 12306 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 + 1) ∈ ℕ0𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
2826, 27sylan 580 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
2923, 24, 20, 28smupp1 15819 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑃‘(𝑘 + 1)) = ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}))
3029eleq2d 2903 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1)) ↔ 𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)})))
3123, 24, 20smupf 15817 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑃:ℕ0⟶𝒫 ℕ0)
3231, 28ffvelrnd 6848 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑃𝑘) ∈ 𝒫 ℕ0)
3332elpwid 4556 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑃𝑘) ⊆ ℕ0)
34 ssrab2 4060 . . . . . . . . . . . . . 14 {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ⊆ ℕ0
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ⊆ ℕ0)
3626adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
3733, 35, 36sadeq 15811 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
38 inrab2 4280 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = {𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}
39 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
4039elin1d 4179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 ∈ ℕ0)
4140nn0red 11945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 ∈ ℝ)
4221adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
4342adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
4443nn0red 11945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑁 ∈ ℝ)
45 1red 10631 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 1 ∈ ℝ)
4644, 45readdcld 10659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
4728adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
4847nn0red 11945 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑘 ∈ ℝ)
4939elin2d 4180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))
50 elfzolt2 13037 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (0..^(𝑁 + 1)) → 𝑛 < (𝑁 + 1))
5149, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 < (𝑁 + 1))
52 eluzle 12245 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝑁 + 1) ≤ 𝑘)
5352ad2antlr 723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → (𝑁 + 1) ≤ 𝑘)
5441, 46, 48, 51, 53ltletrd 10789 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝑛 < 𝑘)
5541, 48ltnled 10776 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → (𝑛 < 𝑘 ↔ ¬ 𝑘𝑛))
5654, 55mpbid 233 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ¬ 𝑘𝑛)
5724adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → 𝐵 ⊆ ℕ0)
5857sseld 3970 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ((𝑛𝑘) ∈ 𝐵 → (𝑛𝑘) ∈ ℕ0))
59 nn0ge0 11911 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑛𝑘) ∈ ℕ0 → 0 ≤ (𝑛𝑘))
6058, 59syl6 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ((𝑛𝑘) ∈ 𝐵 → 0 ≤ (𝑛𝑘)))
6141, 48subge0d 11219 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → (0 ≤ (𝑛𝑘) ↔ 𝑘𝑛))
6260, 61sylibd 240 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ((𝑛𝑘) ∈ 𝐵𝑘𝑛))
6362adantld 491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ((𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵) → 𝑘𝑛))
6456, 63mtod 199 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) → ¬ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵))
6564ralrimiva 3187 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ∀𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ¬ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵))
66 rabeq0 4342 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ({𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} = ∅ ↔ ∀𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ¬ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵))
6765, 66sylibr 235 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → {𝑛 ∈ (ℕ0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} = ∅)
6838, 67syl5eq 2873 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ∅)
6968oveq2d 7164 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ∅))
70 inss1 4209 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ⊆ (𝑃𝑘)
7170, 33sstrid 3982 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ⊆ ℕ0)
72 sadid1 15807 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ⊆ ℕ0 → (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ∅) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7371, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ∅) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7469, 73eqtrd 2861 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7574ineq1d 4192 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
76 inass 4200 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((𝑃𝑘) ∩ ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
77 inidm 4199 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = (0..^(𝑁 + 1))
7877ineq2i 4190 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑃𝑘) ∩ ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))
7976, 78eqtri 2849 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))
8075, 79syl6eq 2877 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
8137, 80eqtrd 2861 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
8281eleq2d 2903 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ (((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ 𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))))
83 elin 4173 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))))
84 elin 4173 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (𝑃𝑘) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))))
8582, 83, 843bitr3g 314 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (𝑃𝑘) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
86 nn0uz 12269 . . . . . . . . . . . . 13 0 = (ℤ‘0)
8742, 86syl6eleq 2928 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ (ℤ‘0))
88 eluzfz2 12905 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (ℤ‘0) → 𝑁 ∈ (0...𝑁))
8987, 88syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ (0...𝑁))
9042nn0zd 12074 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ ℤ)
91 fzval3 13096 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℤ → (0...𝑁) = (0..^(𝑁 + 1)))
9290, 91syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (0...𝑁) = (0..^(𝑁 + 1)))
9389, 92eleqtrd 2920 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))
9493biantrud 532 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ↔ (𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
9593biantrud 532 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ (𝑃𝑘) ↔ (𝑁 ∈ (𝑃𝑘) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
9685, 94, 953bitr4d 312 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ ((𝑃𝑘) sadd {𝑛 ∈ ℕ0 ∣ (𝑘𝐴 ∧ (𝑛𝑘) ∈ 𝐵)}) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)))
9730, 96bitrd 280 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → (𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1)) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)))
9897bibi2d 344 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘))))
9998biimprd 249 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))) → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)) → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1)))))
10099expcom 414 . . . 4 (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝜑 → ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘)) → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1))))))
101100a2d 29 . . 3 (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → ((𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑘))) → (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃‘(𝑘 + 1))))))
1025, 9, 13, 17, 22, 101uzind4i 12299 . 2 (𝑀 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀))))
1031, 102mpcom 38 1 (𝜑 → (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐵) ↔ 𝑁 ∈ (𝑃𝑀)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1530  wcel 2107  wral 3143  {crab 3147  cin 3939  wss 3940  c0 4295  ifcif 4470  𝒫 cpw 4542   class class class wbr 5063  cmpt 5143  cfv 6352  (class class class)co 7148  cmpo 7150  0cc0 10526  1c1 10527   + caddc 10529   < clt 10664  cle 10665  cmin 10859  0cn0 11886  cz 11970  cuz 12232  ...cfz 12882  ..^cfzo 13023  seqcseq 13359   sadd csad 15759   smul csmu 15760
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 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-rep 5187  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7451  ax-inf2 9093  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-xor 1498  df-tru 1533  df-fal 1543  df-had 1587  df-cad 1601  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-nel 3129  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rmo 3151  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-int 4875  df-iun 4919  df-disj 5029  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-se 5514  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6146  df-ord 6192  df-on 6193  df-lim 6194  df-suc 6195  df-iota 6312  df-fun 6354  df-fn 6355  df-f 6356  df-f1 6357  df-fo 6358  df-f1o 6359  df-fv 6360  df-isom 6361  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7569  df-1st 7680  df-2nd 7681  df-wrecs 7938  df-recs 7999  df-rdg 8037  df-1o 8093  df-2o 8094  df-oadd 8097  df-er 8279  df-map 8398  df-pm 8399  df-en 8499  df-dom 8500  df-sdom 8501  df-fin 8502  df-sup 8895  df-inf 8896  df-oi 8963  df-dju 9319  df-card 9357  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11628  df-2 11689  df-3 11690  df-n0 11887  df-xnn0 11957  df-z 11971  df-uz 12233  df-rp 12380  df-fz 12883  df-fzo 13024  df-fl 13152  df-mod 13228  df-seq 13360  df-exp 13420  df-hash 13681  df-cj 14448  df-re 14449  df-im 14450  df-sqrt 14584  df-abs 14585  df-clim 14835  df-sum 15033  df-dvds 15598  df-bits 15761  df-sad 15790  df-smu 15815
This theorem is referenced by:  smupvallem  15822  smueqlem  15829
  Copyright terms: Public domain W3C validator