Metamath Proof Explorer


Theorem eulerpartlemt0

Description: Lemma for eulerpart . (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Sep-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 }
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„• ) โІ ๐ฝ }
Assertion eulerpartlemt0 ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) )

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„• ) โІ ๐ฝ }
10 cnveq โŠข ( ๐‘“ = ๐ด โ†’ โ—ก ๐‘“ = โ—ก ๐ด )
11 10 imaeq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐ด โ†’ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) = ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) )
12 11 sseq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐ด โ†’ ( ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ โ†” ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) )
13 12 9 elrab2 โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘‡ โ†” ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) )
14 11 eleq1d โŠข ( ๐‘“ = ๐ด โ†’ ( ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โ†” ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) )
15 14 8 elab4g โŠข ( ๐ด โˆˆ ๐‘… โ†” ( ๐ด โˆˆ V โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) )
16 13 15 anbi12i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ๐‘‡ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘… ) โ†” ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) โˆง ( ๐ด โˆˆ V โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) ) )
17 elin โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ๐‘‡ โˆง ๐ด โˆˆ ๐‘… ) )
18 elex โŠข ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โ†’ ๐ด โˆˆ V )
19 18 pm4.71i โŠข ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ๐ด โˆˆ V ) )
20 19 anbi1i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) ) โ†” ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ๐ด โˆˆ V ) โˆง ( ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) ) )
21 3anass โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) ) )
22 an42 โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) โˆง ( ๐ด โˆˆ V โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) ) โ†” ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ๐ด โˆˆ V ) โˆง ( ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) ) )
23 20 21 22 3bitr4i โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) โ†” ( ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) โˆง ( ๐ด โˆˆ V โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin ) ) )
24 16 17 23 3bitr4i โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†” ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin โˆง ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โІ ๐ฝ ) )