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Theorem fsumfldivdiaglem

Description: Lemma for fsumfldivdiag . (Contributed by Mario Carneiro, 10-May-2016)

Ref Expression
Hypothesis fsumfldivdiag.1 ⊢ φ → A ∈ ℝ
Assertion fsumfldivdiaglem ⊢ φ → n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A ∧ n ∈ 1 … A m

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsumfldivdiag.1 ⊢ φ → A ∈ ℝ
2 simprr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A n
3 1 adantr ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A ∈ ℝ
4 simprl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ 1 … A
5 fznnfl ⊢ A ∈ ℝ → n ∈ 1 … A ↔ n ∈ ℕ ∧ n ≤ A
6 3 5 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ 1 … A ↔ n ∈ ℕ ∧ n ≤ A
7 4 6 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ ℕ ∧ n ≤ A
8 7 simpld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ ℕ
9 3 8 nndivred ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A n ∈ ℝ
10 fznnfl ⊢ A n ∈ ℝ → m ∈ 1 … A n ↔ m ∈ ℕ ∧ m ≤ A n
11 9 10 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A n ↔ m ∈ ℕ ∧ m ≤ A n
12 2 11 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ ℕ ∧ m ≤ A n
13 12 simpld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ ℕ
14 13 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ ℝ
15 12 simprd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ≤ A n
16 3 recnd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A ∈ ℂ
17 16 mullidd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 1 ⁢ A = A
18 8 nnge1d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 1 ≤ n
19 1red ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 1 ∈ ℝ
20 8 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ ℝ
21 0red ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 0 ∈ ℝ
22 8 13 nnmulcld ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ⁢ m ∈ ℕ
23 22 nnred ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ⁢ m ∈ ℝ
24 22 nngt0d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 0 < n ⁢ m
25 8 nngt0d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 0 < n
26 lemuldiv2 ⊢ m ∈ ℝ ∧ A ∈ ℝ ∧ n ∈ ℝ ∧ 0 < n → n ⁢ m ≤ A ↔ m ≤ A n
27 14 3 20 25 26 syl112anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ⁢ m ≤ A ↔ m ≤ A n
28 15 27 mpbird ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ⁢ m ≤ A
29 21 23 3 24 28 ltletrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 0 < A
30 lemul1 ⊢ 1 ∈ ℝ ∧ n ∈ ℝ ∧ A ∈ ℝ ∧ 0 < A → 1 ≤ n ↔ 1 ⁢ A ≤ n ⁢ A
31 19 20 3 29 30 syl112anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 1 ≤ n ↔ 1 ⁢ A ≤ n ⁢ A
32 18 31 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 1 ⁢ A ≤ n ⁢ A
33 17 32 eqbrtrrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A ≤ n ⁢ A
34 ledivmul ⊢ A ∈ ℝ ∧ A ∈ ℝ ∧ n ∈ ℝ ∧ 0 < n → A n ≤ A ↔ A ≤ n ⁢ A
35 3 3 20 25 34 syl112anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A n ≤ A ↔ A ≤ n ⁢ A
36 33 35 mpbird ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A n ≤ A
37 14 9 3 15 36 letrd ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ≤ A
38 fznnfl ⊢ A ∈ ℝ → m ∈ 1 … A ↔ m ∈ ℕ ∧ m ≤ A
39 3 38 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A ↔ m ∈ ℕ ∧ m ≤ A
40 13 37 39 mpbir2and ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A
41 13 nngt0d ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → 0 < m
42 lemuldiv ⊢ n ∈ ℝ ∧ A ∈ ℝ ∧ m ∈ ℝ ∧ 0 < m → n ⁢ m ≤ A ↔ n ≤ A m
43 20 3 14 41 42 syl112anc ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ⁢ m ≤ A ↔ n ≤ A m
44 28 43 mpbid ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ≤ A m
45 3 13 nndivred ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → A m ∈ ℝ
46 fznnfl ⊢ A m ∈ ℝ → n ∈ 1 … A m ↔ n ∈ ℕ ∧ n ≤ A m
47 45 46 syl ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ 1 … A m ↔ n ∈ ℕ ∧ n ≤ A m
48 8 44 47 mpbir2and ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → n ∈ 1 … A m
49 40 48 jca ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A ∧ n ∈ 1 … A m
50 49 ex ⊢ φ → n ∈ 1 … A ∧ m ∈ 1 … A n → m ∈ 1 … A ∧ n ∈ 1 … A m