Metamath Proof Explorer


Theorem circlemethhgt

Description: The circle method, where the Vinogradov sums are weighted using the Von Mangoldt function and smoothed using functions H and K . Statement 7.49 of Helfgott p. 69. At this point there is no further constraint on the smoothing functions. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Dec-2021)

Ref Expression
Hypotheses circlemethhgt.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ โ„ )
circlemethhgt.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ : โ„• โŸถ โ„ )
circlemethhgt.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
Assertion circlemethhgt ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 circlemethhgt.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : โ„• โŸถ โ„ )
2 circlemethhgt.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ : โ„• โŸถ โ„ )
3 circlemethhgt.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
4 3nn โŠข 3 โˆˆ โ„•
5 4 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 โˆˆ โ„• )
6 s3len โŠข ( โ™ฏ โ€˜ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ ) = 3
7 6 eqcomi โŠข 3 = ( โ™ฏ โ€˜ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ )
8 7 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 3 = ( โ™ฏ โ€˜ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ ) )
9 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ )
10 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ )
11 9 10 remulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„ )
12 11 recnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘ฆ ) โˆˆ โ„‚ )
13 vmaf โŠข ฮ› : โ„• โŸถ โ„
14 13 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮ› : โ„• โŸถ โ„ )
15 nnex โŠข โ„• โˆˆ V
16 15 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โ„• โˆˆ V )
17 inidm โŠข ( โ„• โˆฉ โ„• ) = โ„•
18 12 14 1 16 16 17 off โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
19 cnex โŠข โ„‚ โˆˆ V
20 19 15 elmap โŠข ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) โ†” ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
21 18 20 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
22 12 14 2 16 16 17 off โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
23 19 15 elmap โŠข ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) โ†” ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
24 22 23 sylibr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
25 21 24 24 s3cld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โˆˆ Word ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
26 8 25 wrdfd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ : ( 0 ..^ 3 ) โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
27 3 5 26 circlemeth โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )
28 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) )
29 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ๐‘› โ€˜ 0 ) )
30 28 29 fveq12d โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) )
31 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 1 โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) )
32 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 1 โ†’ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ๐‘› โ€˜ 1 ) )
33 31 32 fveq12d โŠข ( ๐‘Ž = 1 โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) )
34 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 2 โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) )
35 fveq2 โŠข ( ๐‘Ž = 2 โ†’ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ๐‘› โ€˜ 2 ) )
36 34 35 fveq12d โŠข ( ๐‘Ž = 2 โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) )
37 26 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ : ( 0 ..^ 3 ) โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
38 37 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
39 elmapi โŠข ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
40 38 39 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
41 ssidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ โ„• โŠ† โ„• )
42 3 nn0zd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
43 42 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
44 3nn0 โŠข 3 โˆˆ โ„•0
45 44 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ 3 โˆˆ โ„•0 )
46 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) )
47 41 43 45 46 reprf โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ๐‘› : ( 0 ..^ 3 ) โŸถ โ„• )
48 47 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ) โ†’ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ โ„• )
49 40 48 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) โˆˆ โ„‚ )
50 30 33 36 49 prodfzo03 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) )
51 ovex โŠข ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โˆˆ V
52 s3fv0 โŠข ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โˆˆ V โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) )
53 51 52 mp1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) )
54 53 fveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) )
55 simpl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ๐œ‘ )
56 c0ex โŠข 0 โˆˆ V
57 56 tpid1 โŠข 0 โˆˆ { 0 , 1 , 2 }
58 fzo0to3tp โŠข ( 0 ..^ 3 ) = { 0 , 1 , 2 }
59 57 58 eleqtrri โŠข 0 โˆˆ ( 0 ..^ 3 )
60 59 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) )
61 47 60 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) โˆˆ โ„• )
62 ffn โŠข ( ฮ› : โ„• โŸถ โ„ โ†’ ฮ› Fn โ„• )
63 13 62 ax-mp โŠข ฮ› Fn โ„•
64 63 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮ› Fn โ„• )
65 1 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป Fn โ„• )
66 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 0 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) )
67 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 0 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) )
68 64 65 16 16 17 66 67 ofval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 0 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) )
69 55 61 68 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) )
70 54 69 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) )
71 ovex โŠข ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โˆˆ V
72 s3fv1 โŠข ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โˆˆ V โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
73 71 72 mp1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
74 73 fveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) )
75 1ex โŠข 1 โˆˆ V
76 75 tpid2 โŠข 1 โˆˆ { 0 , 1 , 2 }
77 76 58 eleqtrri โŠข 1 โˆˆ ( 0 ..^ 3 )
78 77 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ 1 โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) )
79 47 78 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) โˆˆ โ„• )
80 2 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ Fn โ„• )
81 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) )
82 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) )
83 64 80 16 16 17 81 82 ofval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 1 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) )
84 55 79 83 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) )
85 74 84 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) )
86 s3fv2 โŠข ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โˆˆ V โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
87 71 86 mp1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
88 87 fveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) )
89 2ex โŠข 2 โˆˆ V
90 89 tpid3 โŠข 2 โˆˆ { 0 , 1 , 2 }
91 90 58 eleqtrri โŠข 2 โˆˆ ( 0 ..^ 3 )
92 91 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ 2 โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) )
93 47 92 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„• )
94 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) )
95 eqidd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) )
96 64 80 16 16 17 94 95 ofval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘› โ€˜ 2 ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) )
97 55 93 96 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) )
98 88 97 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) = ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) )
99 85 98 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) = ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) )
100 70 99 oveq12d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) = ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) )
101 50 100 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) )
102 101 sumeq2dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘Ž ) ) = ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) )
103 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘Ž ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) )
104 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘Ž ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ )
105 fzofi โŠข ( 1 ..^ 3 ) โˆˆ Fin
106 105 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( 1 ..^ 3 ) โˆˆ Fin )
107 56 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ 0 โˆˆ V )
108 eqid โŠข 0 = 0
109 108 orci โŠข ( 0 = 0 โˆจ 0 = 3 )
110 0elfz โŠข ( 3 โˆˆ โ„•0 โ†’ 0 โˆˆ ( 0 ... 3 ) )
111 elfznelfzob โŠข ( 0 โˆˆ ( 0 ... 3 ) โ†’ ( ยฌ 0 โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) โ†” ( 0 = 0 โˆจ 0 = 3 ) ) )
112 44 110 111 mp2b โŠข ( ยฌ 0 โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) โ†” ( 0 = 0 โˆจ 0 = 3 ) )
113 109 112 mpbir โŠข ยฌ 0 โˆˆ ( 1 ..^ 3 )
114 113 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ยฌ 0 โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) )
115 3 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
116 ioossre โŠข ( 0 (,) 1 ) โŠ† โ„
117 ax-resscn โŠข โ„ โŠ† โ„‚
118 116 117 sstri โŠข ( 0 (,) 1 ) โŠ† โ„‚
119 118 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 (,) 1 ) โŠ† โ„‚ )
120 119 sselda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
121 120 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„‚ )
122 26 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ : ( 0 ..^ 3 ) โŸถ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
123 fzo0ss1 โŠข ( 1 ..^ 3 ) โŠ† ( 0 ..^ 3 )
124 123 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( 1 ..^ 3 ) โŠ† ( 0 ..^ 3 ) )
125 124 sselda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) )
126 122 125 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) โˆˆ ( โ„‚ โ†‘m โ„• ) )
127 126 39 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
128 115 121 127 vtscl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
129 51 52 ax-mp โŠข ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 0 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป )
130 28 129 eqtrdi โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) )
131 130 oveq1d โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) = ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) )
132 131 fveq1d โŠข ( ๐‘Ž = 0 โ†’ ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
133 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
134 18 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
135 133 120 134 vtscl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
136 103 104 106 107 114 128 132 135 fprodsplitsn โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( ( 1 ..^ 3 ) โˆช { 0 } ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
137 uncom โŠข ( ( 1 ..^ 3 ) โˆช { 0 } ) = ( { 0 } โˆช ( 1 ..^ 3 ) )
138 fzo0sn0fzo1 โŠข ( 3 โˆˆ โ„• โ†’ ( 0 ..^ 3 ) = ( { 0 } โˆช ( 1 ..^ 3 ) ) )
139 4 138 ax-mp โŠข ( 0 ..^ 3 ) = ( { 0 } โˆช ( 1 ..^ 3 ) )
140 137 139 eqtr4i โŠข ( ( 1 ..^ 3 ) โˆช { 0 } ) = ( 0 ..^ 3 )
141 140 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( 1 ..^ 3 ) โˆช { 0 } ) = ( 0 ..^ 3 ) )
142 141 prodeq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( ( 1 ..^ 3 ) โˆช { 0 } ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
143 fzo13pr โŠข ( 1 ..^ 3 ) = { 1 , 2 }
144 143 eleq2i โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) โ†” ๐‘Ž โˆˆ { 1 , 2 } )
145 vex โŠข ๐‘Ž โˆˆ V
146 145 elpr โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ { 1 , 2 } โ†” ( ๐‘Ž = 1 โˆจ ๐‘Ž = 2 ) )
147 144 146 bitri โŠข ( ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) โ†” ( ๐‘Ž = 1 โˆจ ๐‘Ž = 2 ) )
148 31 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 1 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) )
149 71 72 mp1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 1 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 1 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
150 148 149 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 1 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
151 34 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 2 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) )
152 71 86 mp1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 2 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ 2 ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
153 151 152 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž = 2 ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
154 150 153 jaodan โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘Ž = 1 โˆจ ๐‘Ž = 2 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
155 147 154 sylan2b โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
156 155 adantlr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) = ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) )
157 156 oveq1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) = ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) )
158 157 fveq1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โˆง ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ) โ†’ ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
159 158 prodeq2dv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
160 22 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) : โ„• โŸถ โ„‚ )
161 133 120 160 vtscl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ )
162 fprodconst โŠข ( ( ( 1 ..^ 3 ) โˆˆ Fin โˆง ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) ) )
163 106 161 162 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) ) )
164 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
165 4 164 eleqtri โŠข 3 โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
166 hashfzo โŠข ( 3 โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) = ( 3 โˆ’ 1 ) )
167 165 166 ax-mp โŠข ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) = ( 3 โˆ’ 1 )
168 3m1e2 โŠข ( 3 โˆ’ 1 ) = 2
169 167 168 eqtri โŠข ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) = 2
170 169 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) = 2 )
171 170 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ..^ 3 ) ) ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
172 159 163 171 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) )
173 172 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
174 161 sqcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) โˆˆ โ„‚ )
175 135 174 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) = ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ยท ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) )
176 173 175 eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 1 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) )
177 136 142 176 3eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) )
178 177 oveq1d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฅ โˆˆ ( 0 (,) 1 ) ) โ†’ ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) )
179 178 itgeq2dv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( โˆ ๐‘Ž โˆˆ ( 0 ..^ 3 ) ( ( ( โŸจโ€œ ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) โ€โŸฉ โ€˜ ๐‘Ž ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ = โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )
180 27 102 179 3eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘› โˆˆ ( โ„• ( repr โ€˜ 3 ) ๐‘ ) ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ยท ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 0 ) ) ) ยท ( ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 1 ) ) ) ยท ( ( ฮ› โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ยท ( ๐พ โ€˜ ( ๐‘› โ€˜ 2 ) ) ) ) ) = โˆซ ( 0 (,) 1 ) ( ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐ป ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ( ( ( ฮ› โˆ˜f ยท ๐พ ) vts ๐‘ ) โ€˜ ๐‘ฅ ) โ†‘ 2 ) ) ยท ( exp โ€˜ ( ( i ยท ( 2 ยท ฯ€ ) ) ยท ( - ๐‘ ยท ๐‘ฅ ) ) ) ) d ๐‘ฅ )