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

Theorem smuval2 16419
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 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„•0)
smuval.b (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† β„•0)
smuval.p 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1))))
smuval.n (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
smuval2.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)))
Assertion
Ref Expression
smuval2 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
Distinct variable groups:   π‘š,𝑛,𝑝,𝐴   𝑛,𝑁   πœ‘,𝑛   𝐡,π‘š,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘š,𝑝)   𝑃(π‘š,𝑛,𝑝)   𝑀(π‘š,𝑛,𝑝)   𝑁(π‘š,𝑝)

Proof of Theorem smuval2
Dummy variables π‘˜ π‘₯ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 smuval2.m . 2 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)))
2 fveq2 6888 . . . . . 6 (π‘₯ = (𝑁 + 1) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘₯) = (π‘ƒβ€˜(𝑁 + 1)))
32eleq2d 2819 . . . . 5 (π‘₯ = (𝑁 + 1) β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(𝑁 + 1))))
43bibi2d 342 . . . 4 (π‘₯ = (𝑁 + 1) β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(𝑁 + 1)))))
54imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = (𝑁 + 1) β†’ ((πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯))) ↔ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(𝑁 + 1))))))
6 fveq2 6888 . . . . . 6 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (π‘ƒβ€˜π‘₯) = (π‘ƒβ€˜π‘˜))
76eleq2d 2819 . . . . 5 (π‘₯ = π‘˜ β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)))
87bibi2d 342 . . . 4 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜))))
98imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = π‘˜ β†’ ((πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯))) ↔ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)))))
10 fveq2 6888 . . . . . 6 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘₯) = (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)))
1110eleq2d 2819 . . . . 5 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1))))
1211bibi2d 342 . . . 4 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)))))
1312imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = (π‘˜ + 1) β†’ ((πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯))) ↔ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1))))))
14 fveq2 6888 . . . . . 6 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (π‘ƒβ€˜π‘₯) = (π‘ƒβ€˜π‘€))
1514eleq2d 2819 . . . . 5 (π‘₯ = 𝑀 β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
1615bibi2d 342 . . . 4 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯)) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€))))
1716imbi2d 340 . . 3 (π‘₯ = 𝑀 β†’ ((πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘₯))) ↔ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€)))))
18 smuval.a . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„•0)
19 smuval.b . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† β„•0)
20 smuval.p . . . 4 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1))))
21 smuval.n . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
2218, 19, 20, 21smuval 16418 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(𝑁 + 1))))
2318adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝐴 βŠ† β„•0)
2419adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝐡 βŠ† β„•0)
25 peano2nn0 12508 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ β„•0 β†’ (𝑁 + 1) ∈ β„•0)
2621, 25syl 17 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑁 + 1) ∈ β„•0)
27 eluznn0 12897 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 + 1) ∈ β„•0 ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
2826, 27sylan 580 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
2923, 24, 20, 28smupp1 16417 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}))
3029eleq2d 2819 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)) ↔ 𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)})))
3123, 24, 20smupf 16415 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑃:β„•0βŸΆπ’« β„•0)
3231, 28ffvelcdmd 7084 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ∈ 𝒫 β„•0)
3332elpwid 4610 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘˜) βŠ† β„•0)
34 ssrab2 4076 . . . . . . . . . . . . . 14 {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} βŠ† β„•0
3534a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} βŠ† β„•0)
3626adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 + 1) ∈ β„•0)
3733, 35, 36sadeq 16409 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
38 inrab2 4306 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = {𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}
39 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
4039elin1d 4197 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 ∈ β„•0)
4140nn0red 12529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 ∈ ℝ)
4221adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
4342adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑁 ∈ β„•0)
4443nn0red 12529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑁 ∈ ℝ)
45 1red 11211 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 1 ∈ ℝ)
4644, 45readdcld 11239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ (𝑁 + 1) ∈ ℝ)
4728adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ π‘˜ ∈ β„•0)
4847nn0red 12529 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ π‘˜ ∈ ℝ)
4939elin2d 4198 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))
50 elfzolt2 13637 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑛 ∈ (0..^(𝑁 + 1)) β†’ 𝑛 < (𝑁 + 1))
5149, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 < (𝑁 + 1))
52 eluzle 12831 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)) β†’ (𝑁 + 1) ≀ π‘˜)
5352ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ (𝑁 + 1) ≀ π‘˜)
5441, 46, 48, 51, 53ltletrd 11370 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝑛 < π‘˜)
5541, 48ltnled 11357 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ (𝑛 < π‘˜ ↔ Β¬ π‘˜ ≀ 𝑛))
5654, 55mpbid 231 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ Β¬ π‘˜ ≀ 𝑛)
5724adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ 𝐡 βŠ† β„•0)
5857sseld 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ ((𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡 β†’ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ β„•0))
59 nn0ge0 12493 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ β„•0 β†’ 0 ≀ (𝑛 βˆ’ π‘˜))
6058, 59syl6 35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ ((𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡 β†’ 0 ≀ (𝑛 βˆ’ π‘˜)))
6141, 48subge0d 11800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ (0 ≀ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ↔ π‘˜ ≀ 𝑛))
6260, 61sylibd 238 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ ((𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡 β†’ π‘˜ ≀ 𝑛))
6362adantld 491 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ ((π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡) β†’ π‘˜ ≀ 𝑛))
6456, 63mtod 197 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) ∧ 𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) β†’ Β¬ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡))
6564ralrimiva 3146 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ βˆ€π‘› ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) Β¬ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡))
66 rabeq0 4383 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ({𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} = βˆ… ↔ βˆ€π‘› ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) Β¬ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡))
6765, 66sylibr 233 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ {𝑛 ∈ (β„•0 ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} = βˆ…)
6838, 67eqtrid 2784 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = βˆ…)
6968oveq2d 7421 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd βˆ…))
70 inss1 4227 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) βŠ† (π‘ƒβ€˜π‘˜)
7170, 33sstrid 3992 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) βŠ† β„•0)
72 sadid1 16405 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) βŠ† β„•0 β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd βˆ…) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7371, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd βˆ…) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7469, 73eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . 14 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
7574ineq1d 4210 . . . . . . . . . . . . 13 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
76 inass 4218 . . . . . . . . . . . . . 14 (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
77 inidm 4217 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = (0..^(𝑁 + 1))
7877ineq2i 4208 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ ((0..^(𝑁 + 1)) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))
7976, 78eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))
8075, 79eqtrdi 2788 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) sadd ({𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)} ∩ (0..^(𝑁 + 1)))) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
8137, 80eqtrd 2772 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) = ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))))
8281eleq2d 2819 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ 𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1)))))
83 elin 3963 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ (((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))))
84 elin 3963 . . . . . . . . . 10 (𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ∩ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))))
8582, 83, 843bitr3g 312 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
86 nn0uz 12860 . . . . . . . . . . . . 13 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
8742, 86eleqtrdi 2843 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜0))
88 eluzfz2 13505 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ (β„€β‰₯β€˜0) β†’ 𝑁 ∈ (0...𝑁))
8987, 88syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑁 ∈ (0...𝑁))
9042nn0zd 12580 . . . . . . . . . . . 12 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑁 ∈ β„€)
91 fzval3 13697 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ β„€ β†’ (0...𝑁) = (0..^(𝑁 + 1)))
9290, 91syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (0...𝑁) = (0..^(𝑁 + 1)))
9389, 92eleqtrd 2835 . . . . . . . . . 10 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))
9493biantrud 532 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ↔ (𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
9593biantrud 532 . . . . . . . . 9 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ↔ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(𝑁 + 1)))))
9685, 94, 953bitr4d 310 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘˜ ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘˜) ∈ 𝐡)}) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)))
9730, 96bitrd 278 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ (𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)))
9897bibi2d 342 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1))) ↔ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜))))
9998biimprd 247 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1))) β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)) β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1)))))
10099expcom 414 . . . 4 (π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)) β†’ (πœ‘ β†’ ((𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜)) β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1))))))
101100a2d 29 . . 3 (π‘˜ ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)) β†’ ((πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘˜))) β†’ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜(π‘˜ + 1))))))
1025, 9, 13, 17, 22, 101uzind4i 12890 . 2 (𝑀 ∈ (β„€β‰₯β€˜(𝑁 + 1)) β†’ (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€))))
1031, 102mpcom 38 1 (πœ‘ β†’ (𝑁 ∈ (𝐴 smul 𝐡) ↔ 𝑁 ∈ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  βˆ€wral 3061  {crab 3432   ∩ cin 3946   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  ifcif 4527  π’« cpw 4601   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405   ∈ cmpo 7407  0cc0 11106  1c1 11107   + caddc 11109   < clt 11244   ≀ cle 11245   βˆ’ cmin 11440  β„•0cn0 12468  β„€cz 12554  β„€β‰₯cuz 12818  ...cfz 13480  ..^cfzo 13623  seqcseq 13962   sadd csad 16357   smul csmu 16358
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-xor 1510  df-tru 1544  df-fal 1554  df-had 1595  df-cad 1608  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-disj 5113  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-oadd 8466  df-er 8699  df-map 8818  df-pm 8819  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-inf 9434  df-oi 9501  df-dju 9892  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-xnn0 12541  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-fl 13753  df-mod 13831  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629  df-dvds 16194  df-bits 16359  df-sad 16388  df-smu 16413
This theorem is referenced by:  smupvallem  16420  smueqlem  16427
  Copyright terms: Public domain W3C validator