Metamath Proof Explorer


Theorem eulerpartlemd

Description: Lemma for eulerpart : D is the set of distinct part. of N . (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Aug-2017)

Ref Expression
Hypotheses eulerpart.p โŠข ๐‘ƒ = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฃ ( ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) }
eulerpart.o โŠข ๐‘‚ = { ๐‘” โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘” โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› }
eulerpart.d โŠข ๐ท = { ๐‘” โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐‘” โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 }
Assertion eulerpartlemd ( ๐ด โˆˆ ๐ท โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eulerpart.p โŠข ๐‘ƒ = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฃ ( ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) }
2 eulerpart.o โŠข ๐‘‚ = { ๐‘” โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘” โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› }
3 eulerpart.d โŠข ๐ท = { ๐‘” โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐‘” โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 }
4 fveq1 โŠข ( ๐‘” = ๐ด โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘› ) = ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) )
5 4 breq1d โŠข ( ๐‘” = ๐ด โ†’ ( ( ๐‘” โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
6 5 ralbidv โŠข ( ๐‘” = ๐ด โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐‘” โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
7 6 3 elrab2 โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐ท โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
8 2z โŠข 2 โˆˆ โ„ค
9 fzoval โŠข ( 2 โˆˆ โ„ค โ†’ ( 0 ..^ 2 ) = ( 0 ... ( 2 โˆ’ 1 ) ) )
10 8 9 ax-mp โŠข ( 0 ..^ 2 ) = ( 0 ... ( 2 โˆ’ 1 ) )
11 fzo0to2pr โŠข ( 0 ..^ 2 ) = { 0 , 1 }
12 2m1e1 โŠข ( 2 โˆ’ 1 ) = 1
13 12 oveq2i โŠข ( 0 ... ( 2 โˆ’ 1 ) ) = ( 0 ... 1 )
14 10 11 13 3eqtr3i โŠข { 0 , 1 } = ( 0 ... 1 )
15 14 eleq2i โŠข ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ { 0 , 1 } โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) )
16 1 eulerpartleme โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†” ( ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
17 16 simp1bi โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 )
18 17 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 )
19 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
20 elfz2nn0 โŠข ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) โ†” ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
21 df-3an โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) โ†” ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
22 20 21 bitri โŠข ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) โ†” ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
23 22 baib โŠข ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
24 18 19 23 sylancl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ( 0 ... 1 ) โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) )
25 15 24 bitr2id โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ { 0 , 1 } ) )
26 25 ralbidva โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ { 0 , 1 } ) )
27 17 ffund โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ Fun ๐ด )
28 fdm โŠข ( ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ dom ๐ด = โ„• )
29 eqimss2 โŠข ( dom ๐ด = โ„• โ†’ โ„• โŠ† dom ๐ด )
30 17 28 29 3syl โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ โ„• โŠ† dom ๐ด )
31 funimass4 โŠข ( ( Fun ๐ด โˆง โ„• โŠ† dom ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ { 0 , 1 } ) )
32 27 30 31 syl2anc โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ ( ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ { 0 , 1 } ) )
33 26 32 bitr4d โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 โ†” ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
34 33 pm5.32i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ โ„• ( ๐ด โ€˜ ๐‘› ) โ‰ค 1 ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
35 7 34 bitri โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐ท โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )