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Theorem smuval2 12994
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 5728 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  ( P `  x )  =  ( P `  ( N  +  1
) ) )
32eleq2d 2503 . . . . 5  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  ( N  +  1 ) ) ) )
43bibi2d 310 . . . 4  |-  ( x  =  ( N  + 
1 )  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( N  + 
1 ) ) ) ) )
54imbi2d 308 . . 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 5728 . . . . . 6  |-  ( x  =  k  ->  ( P `  x )  =  ( P `  k ) )
76eleq2d 2503 . . . . 5  |-  ( x  =  k  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  k ) ) )
87bibi2d 310 . . . 4  |-  ( x  =  k  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 k ) ) ) )
98imbi2d 308 . . 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 5728 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  ( P `  x )  =  ( P `  ( k  +  1 ) ) )
1110eleq2d 2503 . . . . 5  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  ( k  +  1 ) ) ) )
1211bibi2d 310 . . . 4  |-  ( x  =  ( k  +  1 )  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( k  +  1 ) ) ) ) )
1312imbi2d 308 . . 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 5728 . . . . . 6  |-  ( x  =  M  ->  ( P `  x )  =  ( P `  M ) )
1514eleq2d 2503 . . . . 5  |-  ( x  =  M  ->  ( N  e.  ( P `  x )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) )
1615bibi2d 310 . . . 4  |-  ( x  =  M  ->  (
( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  x ) )  <->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 M ) ) ) )
1716imbi2d 308 . . 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 12993 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  ( N  +  1 ) ) ) )
2322a1i 11 . . 3  |-  ( ( N  +  1 )  e.  ZZ  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <-> 
N  e.  ( P `
 ( N  + 
1 ) ) ) ) )
2418adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  A  C_  NN0 )
2519adantr 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  B  C_  NN0 )
26 peano2nn0 10260 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( N  +  1 )  e. 
NN0 )
2721, 26syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( N  +  1 )  e.  NN0 )
28 eluznn0 10546 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( N  +  1 )  e.  NN0  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) )  -> 
k  e.  NN0 )
2927, 28sylan 458 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  k  e.  NN0 )
3024, 25, 20, 29smupp1 12992 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  ( k  +  1 ) )  =  ( ( P `  k
) sadd  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) } ) )
3130eleq2d 2503 . . . . . . . 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 12990 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  P : NN0
--> ~P NN0 )
3332, 29ffvelrnd 5871 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  k )  e.  ~P NN0 )
3433elpwid 3808 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( P `  k )  C_  NN0 )
35 ssrab2 3428 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } 
C_  NN0
3635a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  { n  e.  NN0  |  ( k  e.  A  /\  (
n  -  k )  e.  B ) } 
C_  NN0 )
3727adantr 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  +  1 )  e. 
NN0 )
3834, 36, 37sadeq 12984 . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
39 inrab2 3614 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 ) }
40 inss1 3561 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( NN0 
i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  NN0
41 simpr 448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  ( NN0  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) )
4240, 41sseldi 3346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  NN0 )
4342nn0red 10275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  RR )
4421adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  NN0 )
4544adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  N  e.  NN0 )
4645nn0red 10275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  N  e.  RR )
47 1re 9090 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  1  e.  RR
4847a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  1  e.  RR )
4946, 48readdcld 9115 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( N  +  1 )  e.  RR )
5029adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  k  e.  NN0 )
5150nn0red 10275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  k  e.  RR )
52 inss2 3562 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( NN0 
i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  (
0..^ ( N  + 
1 ) )
5352, 41sseldi 3346 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) )
54 elfzolt2 11148 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( n  e.  ( 0..^ ( N  +  1 ) )  ->  n  <  ( N  +  1 ) )
5553, 54syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  <  ( N  +  1 ) )
56 eluzle 10498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( N  +  1 )  <_ 
k )
5756ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( N  +  1 )  <_ 
k )
5843, 49, 51, 55, 57ltletrd 9230 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  n  <  k )
5943, 51ltnled 9220 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( n  <  k  <->  -.  k  <_  n ) )
6058, 59mpbid 202 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  -.  k  <_  n )
6125adantr 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  B  C_  NN0 )
6261sseld 3347 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  (
n  -  k )  e.  NN0 ) )
63 nn0ge0 10247 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( n  -  k )  e.  NN0  ->  0  <_ 
( n  -  k
) )
6462, 63syl6 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  0  <_  ( n  -  k
) ) )
6543, 51subge0d 9616 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( 0  <_  ( n  -  k )  <->  k  <_  n ) )
6664, 65sylibd 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
n  -  k )  e.  B  ->  k  <_  n ) )
6766adantld 454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  ( (
k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B )  ->  k  <_  n
) )
6860, 67mtod 170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  /\  n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  ->  -.  (
k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) )
6968ralrimiva 2789 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  A. n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  -.  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k )  e.  B ) )
70 rabeq0 3649 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 ) )
7169, 70sylibr 204 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  { n  e.  ( NN0  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) )  |  ( k  e.  A  /\  ( n  -  k )  e.  B ) }  =  (/) )
7239, 71syl5eq 2480 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( {
n  e.  NN0  | 
( k  e.  A  /\  ( n  -  k
)  e.  B ) }  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  (/) )
7372oveq2d 6097 . . . . . . . . . . . . . . 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  (/) ) )
74 inss1 3561 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  ( P `  k )
7574, 34syl5ss 3359 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  C_  NN0 )
76 sadid1 12980 . . . . . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
7775, 76syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( (
( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) ) sadd  (/) )  =  ( ( P `  k )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )
7873, 77eqtrd 2468 . . . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
7978ineq1d 3541 . . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
80 inass 3551 . . . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
81 inidm 3550 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( 0..^ ( N  + 
1 ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) )
8281ineq2i 3539 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( P `  k )  i^i  ( ( 0..^ ( N  +  1 ) )  i^i  (
0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
8380, 82eqtri 2456 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( P `  k
)  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  =  ( ( P `  k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
8479, 83syl6eq 2484 . . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
8538, 84eqtrd 2468 . . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
8685eleq2d 2503 . . . . . . . . . 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 ) ) ) ) )
87 elin 3530 . . . . . . . . . 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 ) ) ) )
88 elin 3530 . . . . . . . . . 10  |-  ( N  e.  ( ( P `
 k )  i^i  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )  <->  ( N  e.  ( P `  k
)  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) ) )
8986, 87, 883bitr3g 279 . . . . . . . . 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 ) ) ) ) )
90 nn0uz 10520 . . . . . . . . . . . . 13  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
9144, 90syl6eleq 2526 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( ZZ>= `  0 )
)
92 eluzfz2 11065 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  N  e.  ( 0 ... N
) )
9391, 92syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( 0 ... N
) )
9444nn0zd 10373 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ZZ )
95 fzval3 11180 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( N  e.  ZZ  ->  (
0 ... N )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
9694, 95syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( 0 ... N )  =  ( 0..^ ( N  +  1 ) ) )
9793, 96eleqtrd 2512 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) )
9897biantrud 494 . . . . . . . . 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 ) ) ) ) )
9997biantrud 494 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( P `  k
)  <->  ( N  e.  ( P `  k
)  /\  N  e.  ( 0..^ ( N  + 
1 ) ) ) ) )
10089, 98, 993bitr4d 277 . . . . . . . 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 )
) )
10131, 100bitrd 245 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  ->  ( N  e.  ( P `  (
k  +  1 ) )  <->  N  e.  ( P `  k )
) )
102101bibi2d 310 . . . . . 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 ) ) ) )
103102biimprd 215 . . . . 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 ) ) ) ) )
104103expcom 425 . . . 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 ) ) ) ) ) )
105104a2d 24 . . 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 ) ) ) ) ) )
1065, 9, 13, 17, 23, 105uzind4 10534 . 2  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) ) )
1071, 106mpcom 34 1  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( A smul  B )  <->  N  e.  ( P `  M ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1652    e. wcel 1725   A.wral 2705   {crab 2709    i^i cin 3319    C_ wss 3320   (/)c0 3628   ifcif 3739   ~Pcpw 3799   class class class wbr 4212    e. cmpt 4266   ` cfv 5454  (class class class)co 6081    e. cmpt2 6083   RRcr 8989   0cc0 8990   1c1 8991    + caddc 8993    < clt 9120    <_ cle 9121    - cmin 9291   NN0cn0 10221   ZZcz 10282   ZZ>=cuz 10488   ...cfz 11043  ..^cfzo 11135    seq cseq 11323   sadd csad 12932   smul csmu 12933
This theorem is referenced by:  smupvallem  12995  smueqlem  13002
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417  ax-rep 4320  ax-sep 4330  ax-nul 4338  ax-pow 4377  ax-pr 4403  ax-un 4701  ax-inf2 7596  ax-cnex 9046  ax-resscn 9047  ax-1cn 9048  ax-icn 9049  ax-addcl 9050  ax-addrcl 9051  ax-mulcl 9052  ax-mulrcl 9053  ax-mulcom 9054  ax-addass 9055  ax-mulass 9056  ax-distr 9057  ax-i2m1 9058  ax-1ne0 9059  ax-1rid 9060  ax-rnegex 9061  ax-rrecex 9062  ax-cnre 9063  ax-pre-lttri 9064  ax-pre-lttrn 9065  ax-pre-ltadd 9066  ax-pre-mulgt0 9067  ax-pre-sup 9068
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-xor 1314  df-tru 1328  df-had 1389  df-cad 1390  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ne 2601  df-nel 2602  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rmo 2713  df-rab 2714  df-v 2958  df-sbc 3162  df-csb 3252  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-pss 3336  df-nul 3629  df-if 3740  df-pw 3801  df-sn 3820  df-pr 3821  df-tp 3822  df-op 3823  df-uni 4016  df-int 4051  df-iun 4095  df-disj 4183  df-br 4213  df-opab 4267  df-mpt 4268  df-tr 4303  df-eprel 4494  df-id 4498  df-po 4503  df-so 4504  df-fr 4541  df-se 4542  df-we 4543  df-ord 4584  df-on 4585  df-lim 4586  df-suc 4587  df-om 4846  df-xp 4884  df-rel 4885  df-cnv 4886  df-co 4887  df-dm 4888  df-rn 4889  df-res 4890  df-ima 4891  df-iota 5418  df-fun 5456  df-fn 5457  df-f 5458  df-f1 5459  df-fo 5460  df-f1o 5461  df-fv 5462  df-isom 5463  df-ov 6084  df-oprab 6085  df-mpt2 6086  df-1st 6349  df-2nd 6350  df-riota 6549  df-recs 6633  df-rdg 6668  df-1o 6724  df-2o 6725  df-oadd 6728  df-er 6905  df-map 7020  df-pm 7021  df-en 7110  df-dom 7111  df-sdom 7112  df-fin 7113  df-sup 7446  df-oi 7479  df-card 7826  df-cda 8048  df-pnf 9122  df-mnf 9123  df-xr 9124  df-ltxr 9125  df-le 9126  df-sub 9293  df-neg 9294  df-div 9678  df-nn 10001  df-2 10058  df-3 10059  df-n0 10222  df-z 10283  df-uz 10489  df-rp 10613  df-fz 11044  df-fzo 11136  df-fl 11202  df-mod 11251  df-seq 11324  df-exp 11383  df-hash 11619  df-cj 11904  df-re 11905  df-im 11906  df-sqr 12040  df-abs 12041  df-clim 12282  df-sum 12480  df-dvds 12853  df-bits 12934  df-sad 12963  df-smu 12988
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