Metamath Proof Explorer


Theorem etransclem3

Description: The given if term is an integer. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses etransclem3.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
etransclem3.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ ( 0 ... ๐‘ ) )
etransclem3.j โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
etransclem3.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค )
Assertion etransclem3 ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ยท ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โ†‘ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 etransclem3.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
2 etransclem3.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ ( 0 ... ๐‘ ) )
3 etransclem3.j โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
4 etransclem3.4 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ โ„ค )
5 0zd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
6 0zd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
7 1 nnzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค )
8 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค )
9 2 3 ffvelcdmd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) )
10 9 elfzelzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
11 7 10 zsubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„ค )
12 11 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„ค )
13 10 zred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ )
14 13 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ )
15 8 zred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
16 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) )
17 14 15 16 nltled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โ‰ค ๐‘ƒ )
18 15 14 subge0d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†” ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โ‰ค ๐‘ƒ ) )
19 17 18 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) )
20 elfzle1 โŠข ( ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ ) โ†’ 0 โ‰ค ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) )
21 9 20 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) )
22 1 nnred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ )
23 22 13 subge02d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 0 โ‰ค ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) โ†” ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ‰ค ๐‘ƒ ) )
24 21 23 mpbid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ‰ค ๐‘ƒ )
25 24 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ‰ค ๐‘ƒ )
26 6 8 12 19 25 elfzd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ƒ ) )
27 permnn โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ ( 0 ... ๐‘ƒ ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) โˆˆ โ„• )
28 26 27 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) โˆˆ โ„• )
29 28 nnzd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
30 3 elfzelzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค )
31 4 30 zsubcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
32 31 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
33 elnn0z โŠข ( ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„•0 โ†” ( ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) )
34 12 19 33 sylanbrc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„•0 )
35 zexpcl โŠข ( ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โ†‘ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„ค )
36 32 34 35 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โ†‘ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) โˆˆ โ„ค )
37 29 36 zmulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ยฌ ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ยท ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โ†‘ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
38 5 37 ifclda โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐‘ƒ < ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ ๐‘ƒ ) / ( ! โ€˜ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ยท ( ( ๐พ โˆ’ ๐ฝ ) โ†‘ ( ๐‘ƒ โˆ’ ( ๐ถ โ€˜ ๐ฝ ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )