Metamath Proof Explorer


Theorem eulerpartlemn

Description: Lemma for eulerpart . (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Aug-2018)

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 }
eulerpart.j โŠข ๐ฝ = { ๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง }
eulerpart.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ฝ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( 2 โ†‘ ๐‘ฆ ) ยท ๐‘ฅ ) )
eulerpart.h โŠข ๐ป = { ๐‘Ÿ โˆˆ ( ( ๐’ซ โ„•0 โˆฉ Fin ) โ†‘m ๐ฝ ) โˆฃ ( ๐‘Ÿ supp โˆ… ) โˆˆ Fin }
eulerpart.m โŠข ๐‘€ = ( ๐‘Ÿ โˆˆ ๐ป โ†ฆ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ฝ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } )
eulerpart.r โŠข ๐‘… = { ๐‘“ โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
eulerpart.t โŠข ๐‘‡ = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ }
eulerpart.g โŠข ๐บ = ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†ฆ ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
eulerpart.s โŠข ๐‘† = ( ๐‘“ โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
Assertion eulerpartlemn ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) : ๐‘‚ โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ท

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 eulerpart.j โŠข ๐ฝ = { ๐‘ง โˆˆ โ„• โˆฃ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง }
5 eulerpart.f โŠข ๐น = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ฝ , ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ( 2 โ†‘ ๐‘ฆ ) ยท ๐‘ฅ ) )
6 eulerpart.h โŠข ๐ป = { ๐‘Ÿ โˆˆ ( ( ๐’ซ โ„•0 โˆฉ Fin ) โ†‘m ๐ฝ ) โˆฃ ( ๐‘Ÿ supp โˆ… ) โˆˆ Fin }
7 eulerpart.m โŠข ๐‘€ = ( ๐‘Ÿ โˆˆ ๐ป โ†ฆ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ฝ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( ๐‘Ÿ โ€˜ ๐‘ฅ ) ) } )
8 eulerpart.r โŠข ๐‘… = { ๐‘“ โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
9 eulerpart.t โŠข ๐‘‡ = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ }
10 eulerpart.g โŠข ๐บ = ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†ฆ ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
11 eulerpart.s โŠข ๐‘† = ( ๐‘“ โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†ฆ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
12 simpl โŠข ( ( ๐‘œ = ๐‘ž โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘œ = ๐‘ž )
13 12 fveq1d โŠข ( ( ๐‘œ = ๐‘ž โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) )
14 13 oveq1d โŠข ( ( ๐‘œ = ๐‘ž โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
15 14 sumeq2dv โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
16 15 eqeq1d โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
17 16 cbvrabv โŠข { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } = { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
18 17 a1i โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } = { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
19 18 reseq2d โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ ( ๐บ โ†พ { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) = ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) )
20 eqidd โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } = { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
21 19 18 20 f1oeq123d โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ ( ( ๐บ โ†พ { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ†” ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) )
22 21 imbi2d โŠข ( ๐‘œ = ๐‘ž โ†’ ( ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) โ†” ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) ) )
23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 eulerpartgbij โŠข ๐บ : ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… )
24 23 a1i โŠข ( โŠค โ†’ ๐บ : ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
25 fveq2 โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) = ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) )
26 reseq1 โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) = ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) )
27 26 coeq2d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) = ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) )
28 27 fveq2d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) ) = ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) )
29 28 imaeq2d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) = ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) )
30 29 fveq2d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
31 25 30 eqeq12d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) โ†” ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) )
32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 eulerpartlemgv โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘ž โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
33 31 32 vtoclga โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
34 33 3ad2ant2 โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
35 simp3 โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) )
36 34 35 eqtr4d โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) = ๐‘‘ )
37 36 fveq1d โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) )
38 37 oveq1d โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
39 38 sumeq2sdv โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
40 25 fveq2d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) ) )
41 fveq2 โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ž ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐‘œ ) )
42 40 41 eqeq12d โŠข ( ๐‘ž = ๐‘œ โ†’ ( ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ž ) โ†” ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐‘œ ) ) )
43 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 eulerpartlemgs2 โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘ž ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐‘ž ) )
44 42 43 vtoclga โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) ) = ( ๐‘† โ€˜ ๐‘œ ) )
45 nn0ex โŠข โ„•0 โˆˆ V
46 0nn0 โŠข 0 โˆˆ โ„•0
47 1nn0 โŠข 1 โˆˆ โ„•0
48 prssi โŠข ( ( 0 โˆˆ โ„•0 โˆง 1 โˆˆ โ„•0 ) โ†’ { 0 , 1 } โŠ† โ„•0 )
49 46 47 48 mp2an โŠข { 0 , 1 } โŠ† โ„•0
50 mapss โŠข ( ( โ„•0 โˆˆ V โˆง { 0 , 1 } โŠ† โ„•0 ) โ†’ ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โŠ† ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) )
51 45 49 50 mp2an โŠข ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โŠ† ( โ„•0 โ†‘m โ„• )
52 ssrin โŠข ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โŠ† ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โ†’ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โŠ† ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
53 51 52 ax-mp โŠข ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โŠ† ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… )
54 f1of โŠข ( ๐บ : ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ€“1-1-ontoโ†’ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐บ : ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โŸถ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
55 23 54 ax-mp โŠข ๐บ : ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โŸถ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… )
56 55 ffvelcdmi โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
57 53 56 sselid โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
58 8 11 eulerpartlemsv1 โŠข ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
59 57 58 syl โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 eulerpartlemt0 โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐‘œ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐‘œ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘œ โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
61 60 simp1bi โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐‘œ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) )
62 inss2 โŠข ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โŠ† ๐‘…
63 62 sseli โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐‘œ โˆˆ ๐‘… )
64 61 63 elind โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐‘œ โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) )
65 8 11 eulerpartlemsv1 โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘œ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
66 64 65 syl โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘† โ€˜ ๐‘œ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
67 44 59 66 3eqtr3d โŠข ( ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
68 67 3ad2ant2 โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ( ๐บ โ€˜ ๐‘œ ) โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
69 39 68 eqtr3d โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) )
70 69 eqeq1d โŠข ( ( โŠค โˆง ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘‘ = ( ( ๐Ÿญ โ€˜ โ„• ) โ€˜ ( ๐น โ€œ ( ๐‘€ โ€˜ ( bits โˆ˜ ( ๐‘œ โ†พ ๐ฝ ) ) ) ) ) ) โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ โ†” ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
71 10 24 70 f1oresrab โŠข ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘œ โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘œ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
72 22 71 chvarvv โŠข ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
73 cnveq โŠข ( ๐‘” = ๐‘ž โ†’ โ—ก ๐‘” = โ—ก ๐‘ž )
74 73 imaeq1d โŠข ( ๐‘” = ๐‘ž โ†’ ( โ—ก ๐‘” โ€œ โ„• ) = ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) )
75 74 raleqdv โŠข ( ๐‘” = ๐‘ž โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘” โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
76 75 cbvrabv โŠข { ๐‘” โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘” โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› } = { ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› }
77 nfrab1 โŠข โ„ฒ ๐‘ž { ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› }
78 nfrab1 โŠข โ„ฒ ๐‘ž { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
79 df-3an โŠข ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
80 79 anbi1i โŠข ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โ†” ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
81 1 eulerpartleme โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โ†” ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
82 81 anbi1i โŠข ( ( ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โ†” ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
83 an32 โŠข ( ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
84 80 82 83 3bitr4i โŠข ( ( ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โ†” ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
85 1 2 3 4 5 6 7 8 9 eulerpartlemt0 โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐‘ž โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
86 nnex โŠข โ„• โˆˆ V
87 45 86 elmap โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โ†” ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 )
88 87 3anbi1i โŠข ( ( ๐‘ž โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) โ†” ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
89 85 88 bitri โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
90 df-3an โŠข ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) โ†” ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
91 dfss3 โŠข ( ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ ๐ฝ )
92 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘› โ†’ ( 2 โˆฅ ๐‘ง โ†” 2 โˆฅ ๐‘› ) )
93 92 notbid โŠข ( ๐‘ง = ๐‘› โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง โ†” ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
94 93 4 elrab2 โŠข ( ๐‘› โˆˆ ๐ฝ โ†” ( ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
95 94 ralbii โŠข ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ ๐ฝ โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ( ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
96 r19.26 โŠข ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ( ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โ†” ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
97 91 95 96 3bitri โŠข ( ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ โ†” ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
98 cnvimass โŠข ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† dom ๐‘ž
99 fdm โŠข ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ dom ๐‘ž = โ„• )
100 98 99 sseqtrid โŠข ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† โ„• )
101 dfss3 โŠข ( ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† โ„• โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ โ„• )
102 100 101 sylib โŠข ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ โ„• )
103 102 biantrurd โŠข ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› โ†” ( โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ๐‘› โˆˆ โ„• โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) ) )
104 97 103 bitr4id โŠข ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ ( ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
105 104 adantr โŠข ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ โ†” โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
106 105 pm5.32i โŠข ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ ) โ†” ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
107 89 90 106 3bitri โŠข ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
108 107 anbi1i โŠข ( ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ( ๐‘ž : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
109 84 108 bitr4i โŠข ( ( ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) โ†” ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
110 rabid โŠข ( ๐‘ž โˆˆ { ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› } โ†” ( ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆง โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› ) )
111 rabid โŠข ( ๐‘ž โˆˆ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ†” ( ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
112 109 110 111 3bitr4i โŠข ( ๐‘ž โˆˆ { ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› } โ†” ๐‘ž โˆˆ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
113 77 78 112 eqri โŠข { ๐‘ž โˆˆ ๐‘ƒ โˆฃ โˆ€ ๐‘› โˆˆ ( โ—ก ๐‘ž โ€œ โ„• ) ยฌ 2 โˆฅ ๐‘› } = { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
114 2 76 113 3eqtri โŠข ๐‘‚ = { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
115 114 reseq2i โŠข ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) = ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
116 115 a1i โŠข ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) = ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) )
117 114 a1i โŠข ( โŠค โ†’ ๐‘‚ = { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
118 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘‘ ๐ท
119 nfrab1 โŠข โ„ฒ ๐‘‘ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
120 fnima โŠข ( ๐‘‘ Fn โ„• โ†’ ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) = ran ๐‘‘ )
121 120 sseq1d โŠข ( ๐‘‘ Fn โ„• โ†’ ( ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } โ†” ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) )
122 121 anbi2d โŠข ( ๐‘‘ Fn โ„• โ†’ ( ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) ) )
123 sstr โŠข ( ( ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } โˆง { 0 , 1 } โŠ† โ„•0 ) โ†’ ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 )
124 49 123 mpan2 โŠข ( ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } โ†’ ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 )
125 124 pm4.71ri โŠข ( ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } โ†” ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) )
126 122 125 bitr4di โŠข ( ๐‘‘ Fn โ„• โ†’ ( ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) )
127 126 pm5.32i โŠข ( ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) ) โ†” ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) )
128 anass โŠข ( ( ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ( ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) ) )
129 df-f โŠข ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ { 0 , 1 } โ†” ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† { 0 , 1 } ) )
130 127 128 129 3bitr4ri โŠข ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ { 0 , 1 } โ†” ( ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
131 prex โŠข { 0 , 1 } โˆˆ V
132 131 86 elmap โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โ†” ๐‘‘ : โ„• โŸถ { 0 , 1 } )
133 df-f โŠข ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โ†” ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 ) )
134 133 anbi1i โŠข ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ๐‘‘ Fn โ„• โˆง ran ๐‘‘ โŠ† โ„•0 ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
135 130 132 134 3bitr4i โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โ†” ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
136 vex โŠข ๐‘‘ โˆˆ V
137 cnveq โŠข ( ๐‘“ = ๐‘‘ โ†’ โ—ก ๐‘“ = โ—ก ๐‘‘ )
138 137 imaeq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘‘ โ†’ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) = ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) )
139 138 eleq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐‘‘ โ†’ ( ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โ†” ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) )
140 136 139 8 elab2 โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘… โ†” ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin )
141 135 140 anbi12i โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐‘… ) โ†” ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) )
142 elin โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐‘‘ โˆˆ ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ ๐‘… ) )
143 an32 โŠข ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) )
144 141 142 143 3bitr4i โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
145 144 anbi1i โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
146 1 eulerpartleme โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘ƒ โ†” ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
147 146 anbi1i โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
148 df-3an โŠข ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
149 148 anbi1i โŠข ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
150 an32 โŠข ( ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
151 147 149 150 3bitri โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โ†” ( ( ( ๐‘‘ : โ„• โŸถ โ„•0 โˆง ( โ—ก ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
152 145 151 bitr4i โŠข ( ( ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) โ†” ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
153 rabid โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ†” ( ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆง ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ ) )
154 1 2 3 eulerpartlemd โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ๐ท โ†” ( ๐‘‘ โˆˆ ๐‘ƒ โˆง ( ๐‘‘ โ€œ โ„• ) โŠ† { 0 , 1 } ) )
155 152 153 154 3bitr4ri โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ ๐ท โ†” ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
156 118 119 155 eqri โŠข ๐ท = { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ }
157 156 a1i โŠข ( โŠค โ†’ ๐ท = { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } )
158 116 117 157 f1oeq123d โŠข ( โŠค โ†’ ( ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) : ๐‘‚ โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ท โ†” ( ๐บ โ†พ { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) : { ๐‘ž โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘ž โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } โ€“1-1-ontoโ†’ { ๐‘‘ โˆˆ ( ( { 0 , 1 } โ†‘m โ„• ) โˆฉ ๐‘… ) โˆฃ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โ„• ( ( ๐‘‘ โ€˜ ๐‘˜ ) ยท ๐‘˜ ) = ๐‘ } ) )
159 72 158 mpbird โŠข ( โŠค โ†’ ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) : ๐‘‚ โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ท )
160 159 mptru โŠข ( ๐บ โ†พ ๐‘‚ ) : ๐‘‚ โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ท