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Theorem smuval2 12673
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  |-  ( ph  ->  A  C_  NN0 )
smuval.b  |-  ( ph  ->  B  C_  NN0 )
smuval.p  |-  P  =  seq  0 ( ( p  e.  ~P NN0 ,  m  e.  NN0  |->  ( p sadd  { n  e.  NN0  |  ( m  e.  A  /\  ( n  -  m
)  e.  B ) } ) ) ,  ( n  e.  NN0  |->  if ( n  =  0 ,  (/) ,  ( n  -  1 ) ) ) )
smuval.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
smuval2.m  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) )
Assertion
Ref Expression
smuval2  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) )
Distinct variable groups:    m, n, p, A    n, N    ph, n    B, m, n, p
Allowed substitution hints:    ph( 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  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) )
2 fveq2 5525 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  ( P `  x )  =  ( P `  ( N  +  1
) ) )
32eleq2d 2350 . . . . 5  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  ( N  +  1 ) ) ) )
43bibi2d 309 . . . 4  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( N  + 
1 ) ) ) ) )
54imbi2d 307 . . 3  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  (
( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B
)  <->  N  e.  ( P `  x )
) )  <->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( N  +  1 ) ) ) ) ) )
6 fveq2 5525 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  ( P `  x )  =  ( P `  k ) )
76eleq2d 2350 . . . . 5  |-  ( x  =  k  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  k ) ) )
87bibi2d 309 . . . 4  |-  ( x  =  k  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 k ) ) ) )
98imbi2d 307 . . 3  |-  ( x  =  k  ->  (
( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B
)  <->  N  e.  ( P `  x )
) )  <->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  k ) ) ) ) )
10 fveq2 5525 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  ( P `  x )  =  ( P `  ( k  +  1 ) ) )
1110eleq2d 2350 . . . . 5  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  ( k  +  1 ) ) ) )
1211bibi2d 309 . . . 4  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( k  +  1 ) ) ) ) )
1312imbi2d 307 . . 3  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B
)  <->  N  e.  ( P `  x )
) )  <->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
14 fveq2 5525 . . . . . 6  |-  ( x  =  M  ->  ( P `  x )  =  ( P `  M ) )
1514eleq2d 2350 . . . . 5  |-  ( x  =  M  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) )
1615bibi2d 309 . . . 4  |-  ( x  =  M  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 M ) ) ) )
1716imbi2d 307 . . 3  |-  ( x  =  M  ->  (
( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B
)  <->  N  e.  ( P `  x )
) )  <->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) ) ) )
18 smuval.a . . . . 5  |-  ( ph  ->  A  C_  NN0 )
19 smuval.b . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  C_  NN0 )
20 smuval.p . . . . 5  |-  P  =  seq  0 ( ( p  e.  ~P NN0 ,  m  e.  NN0  |->  ( p sadd  { n  e.  NN0  |  ( m  e.  A  /\  ( n  -  m
)  e.  B ) } ) ) ,  ( n  e.  NN0  |->  if ( n  =  0 ,  (/) ,  ( n  -  1 ) ) ) )
21 smuval.n . . . . 5  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
2218, 19, 20, 21smuval 12672 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( N  +  1 ) ) ) )
2322a1i 10 . . 3  |-  ( ( N  +  1 )  e.  ZZ  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( N  + 
1 ) ) ) ) )
2418adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  A  C_  NN0 )
2519adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  B  C_  NN0 )
26 peano2nn0 10004 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( N  +  1 )  e. 
NN0 )
2721, 26syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( N  +  1 )  e.  NN0 )
28 eluznn0 10288 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  +  1 )  e.  NN0  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) )  -> 
k  e.  NN0 )
2927, 28sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  k  e.  NN0 )
3024, 25, 20, 29smupp1 12671 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  ( k  +  1 ) )  =  ( ( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } ) )
3130eleq2d 2350 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( P `  (
k  +  1 ) )  <->  N  e.  (
( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } ) ) )
3224, 25, 20smupf 12669 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  P : NN0
--> ~P NN0 )
33 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( P : NN0 --> ~P NN0  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( P `  k
)  e.  ~P NN0 )
3432, 29, 33syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  k )  e.  ~P NN0 )
35 elpwi 3633 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P `  k )  e.  ~P NN0  ->  ( P `  k ) 
C_  NN0 )
3634, 35syl 15 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  k )  C_  NN0 )
37 ssrab2 3258 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } 
C_  NN0
3837a1i 10 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } 
C_  NN0 )
3927adantr 451 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  +  1 )  e. 
NN0 )
4036, 38, 39sadeq 12663 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  =  ( ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  ( { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
41 inrab2 3441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( { n  e.  NN0  | 
( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  { n  e.  ( NN0  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }
42 inss1 3389 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( NN0 
i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  NN0
43 simpr 447 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  ( NN0  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
4442, 43sseldi 3178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  NN0 )
4544nn0red 10019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  RR )
4621adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  NN0 )
4746adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  N  e.  NN0 )
4847nn0red 10019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  N  e.  RR )
49 1re 8837 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  1  e.  RR
5049a1i 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  1  e.  RR )
5148, 50readdcld 8862 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( N  +  1 )  e.  RR )
5229adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  k  e.  NN0 )
5352nn0red 10019 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  k  e.  RR )
54 inss2 3390 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( NN0 
i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  (
0..^ ( N  + 
1 ) )
5554, 43sseldi 3178 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) )
56 elfzolt2 10883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( n  e.  ( 0..^ ( N  +  1 ) )  ->  n  <  ( N  +  1 ) )
5755, 56syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  <  ( N  +  1 ) )
58 eluzle 10240 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( N  +  1 )  <_ 
k )
5958ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( N  +  1 )  <_ 
k )
6045, 51, 53, 57, 59ltletrd 8976 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  <  k )
6145, 53ltnled 8966 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( n  <  k  <->  -.  k  <_  n ) )
6260, 61mpbid 201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  -.  k  <_  n )
6325adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  B  C_  NN0 )
6463sseld 3179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  (
n  -  k )  e.  NN0 ) )
65 nn0ge0 9991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( n  -  k )  e.  NN0  ->  0  <_ 
( n  -  k
) )
6664, 65syl6 29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  0  <_  ( n  -  k
) ) )
6745, 53subge0d 9362 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( 0  <_  ( n  -  k )  <->  k  <_  n ) )
6866, 67sylibd 205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  k  <_  n ) )
6968adantld 453 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B )  ->  k  <_  n
) )
7062, 69mtod 168 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  -.  (
k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) )
7170ralrimiva 2626 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  A. n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  -.  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k )  e.  B ) )
72 rabeq0 3476 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( { n  e.  ( NN0 
i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  =  (/)  <->  A. n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  -.  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k )  e.  B ) )
7371, 72sylibr 203 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  { n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k )  e.  B ) }  =  (/) )
7441, 73syl5eq 2327 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( {
n  e.  NN0  | 
( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  (/) )
7574oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  ( { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )  =  ( ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  (/) ) )
76 inss1 3389 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  ( P `  k )
7776, 36syl5ss 3190 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  NN0 )
78 sadid1 12659 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  NN0 
->  ( ( ( P `
 k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  (/) )  =  ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
7977, 78syl 15 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  (/) )  =  ( ( P `  k )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )
8075, 79eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  ( { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )  =  ( ( P `
 k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
8180ineq1d 3369 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( ( P `  k )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) sadd  ( { n  e. 
NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
82 inass 3379 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( ( 0..^ ( N  +  1 ) )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )
83 inidm 3378 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 0..^ ( N  + 
1 ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) )
8483ineq2i 3367 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P `  k )  i^i  ( ( 0..^ ( N  +  1 ) )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
8582, 84eqtri 2303 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
8681, 85syl6eq 2331 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( ( P `  k )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) sadd  ( { n  e. 
NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
8740, 86eqtrd 2315 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  =  ( ( P `
 k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
8887eleq2d 2350 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( ( ( P `
 k ) sadd  {
n  e.  NN0  | 
( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  <-> 
N  e.  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) ) )
89 elin 3358 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ( ( P `  k ) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  <-> 
( N  e.  ( ( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
90 elin 3358 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ( P `
 k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  <->  ( N  e.  ( P `  k
)  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )
9188, 89, 903bitr3g 278 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( ( N  e.  ( ( P `  k ) sadd  { n  e.  NN0  | 
( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } )  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  <->  ( N  e.  ( P `  k
)  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) ) ) )
92 nn0uz 10262 . . . . . . . . . . . . 13  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
9346, 92syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  0 )
)
94 eluzfz2 10804 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  N  e.  ( 0 ... N
) )
9593, 94syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( 0 ... N
) )
9646nn0zd 10115 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ZZ )
97 fzval3 10911 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
0 ... N )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
9896, 97syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( 0 ... N )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
9995, 98eleqtrd 2359 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) )
10099biantrud 493 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( ( P `  k ) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } )  <->  ( N  e.  ( ( P `  k ) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } )  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) ) )
10199biantrud 493 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( P `  k
)  <->  ( N  e.  ( P `  k
)  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) ) ) )
10291, 100, 1013bitr4d 276 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( ( P `  k ) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } )  <->  N  e.  ( P `  k )
) )
10331, 102bitrd 244 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( P `  (
k  +  1 ) )  <->  N  e.  ( P `  k )
) )
104103bibi2d 309 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( k  +  1 ) ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 k ) ) ) )
105104biimprd 214 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  k )
)  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( k  +  1 ) ) ) ) )
106105expcom 424 . . . 4  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( ph  ->  ( ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 k ) )  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
107106a2d 23 . . 3  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 k ) ) )  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( k  +  1 ) ) ) ) ) )
1085, 9, 13, 17, 23, 107uzind4 10276 . 2  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) ) )
1091, 108mpcom 32 1  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   {crab 2547    i^i cin 3151    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ifcif 3565   ~Pcpw 3625   class class class wbr 4023    e. cmpt 4077   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858    e. cmpt2 5860   RRcr 8736   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    < clt 8867    <_ cle 8868    - cmin 9037   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   ...cfz 10782  ..^cfzo 10870    seq cseq 11046   sadd csad 12611   smul csmu 12612
This theorem is referenced by:  smupvallem  12674  smueqlem  12681
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-xor 1296  df-tru 1310  df-had 1370  df-cad 1371  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-disj 3994  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-cda 7794  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-fl 10925  df-mod 10974  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-clim 11962  df-sum 12159  df-dvds 12532  df-bits 12613  df-sad 12642  df-smu 12667
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