Metamath Proof Explorer


Theorem lgsquadlem3

Description: Lemma for lgsquad . (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2015)

Ref Expression
Hypotheses lgseisen.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) )
lgseisen.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) )
lgseisen.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โ‰  ๐‘„ )
lgsquad.4 โŠข ๐‘€ = ( ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) / 2 )
lgsquad.5 โŠข ๐‘ = ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) / 2 )
lgsquad.6 โŠข ๐‘† = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) }
Assertion lgsquadlem3 ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ /L ๐‘„ ) ยท ( ๐‘„ /L ๐‘ƒ ) ) = ( - 1 โ†‘ ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 lgseisen.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) )
2 lgseisen.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( โ„™ โˆ– { 2 } ) )
3 lgseisen.3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โ‰  ๐‘„ )
4 lgsquad.4 โŠข ๐‘€ = ( ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) / 2 )
5 lgsquad.5 โŠข ๐‘ = ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) / 2 )
6 lgsquad.6 โŠข ๐‘† = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) }
7 3 necomd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โ‰  ๐‘ƒ )
8 eleq1w โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โ†” ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) ) )
9 eleq1w โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โ†’ ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โ†” ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) )
10 8 9 bi2anan9 โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โˆง ๐‘ฆ = ๐‘ค ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) )
11 10 biancomd โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โˆง ๐‘ฆ = ๐‘ค ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†” ( ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) ) ) )
12 oveq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) = ( ๐‘ง ยท ๐‘„ ) )
13 oveq1 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โ†’ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) = ( ๐‘ค ยท ๐‘ƒ ) )
14 12 13 breqan12d โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โˆง ๐‘ฆ = ๐‘ค ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โ†” ( ๐‘ง ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ค ยท ๐‘ƒ ) ) )
15 11 14 anbi12d โŠข ( ( ๐‘ฅ = ๐‘ง โˆง ๐‘ฆ = ๐‘ค ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โ†” ( ( ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ง ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ค ยท ๐‘ƒ ) ) ) )
16 15 ancoms โŠข ( ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โˆง ๐‘ฅ = ๐‘ง ) โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โ†” ( ( ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ง ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ค ยท ๐‘ƒ ) ) ) )
17 16 cbvopabv โŠข { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } = { โŸจ ๐‘ค , ๐‘ง โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ค โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) ) โˆง ( ๐‘ง ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ค ยท ๐‘ƒ ) ) }
18 2 1 7 5 4 17 lgsquadlem2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ /L ๐‘„ ) = ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) )
19 relopabv โŠข Rel { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) }
20 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆˆ Fin )
21 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin )
22 xpfi โŠข ( ( ( 1 ... ๐‘€ ) โˆˆ Fin โˆง ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆˆ Fin )
23 20 21 22 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆˆ Fin )
24 opabssxp โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โŠ† ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) )
25 ssfi โŠข ( ( ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆˆ Fin โˆง { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โŠ† ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆˆ Fin )
26 23 24 25 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆˆ Fin )
27 cnven โŠข ( ( Rel { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆง { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆˆ Fin ) โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โ‰ˆ โ—ก { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } )
28 19 26 27 sylancr โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โ‰ˆ โ—ก { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } )
29 cnvopab โŠข โ—ก { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } = { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) }
30 28 29 breqtrdi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โ‰ˆ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } )
31 hasheni โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โ‰ˆ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) = ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) )
32 30 31 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) = ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) )
33 32 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) = ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฆ , ๐‘ฅ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) )
34 18 33 eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ /L ๐‘„ ) = ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) )
35 1 2 3 4 5 6 lgsquadlem2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘„ /L ๐‘ƒ ) = ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) )
36 34 35 oveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ /L ๐‘„ ) ยท ( ๐‘„ /L ๐‘ƒ ) ) = ( ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) ยท ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) ) )
37 neg1cn โŠข - 1 โˆˆ โ„‚
38 37 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ - 1 โˆˆ โ„‚ )
39 opabssxp โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) } โŠ† ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) )
40 6 39 eqsstri โŠข ๐‘† โŠ† ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) )
41 ssfi โŠข ( ( ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆˆ Fin โˆง ๐‘† โŠ† ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘† โˆˆ Fin )
42 23 40 41 sylancl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Fin )
43 hashcl โŠข ( ๐‘† โˆˆ Fin โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ โ„•0 )
44 42 43 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) โˆˆ โ„•0 )
45 hashcl โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆˆ Fin โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) โˆˆ โ„•0 )
46 26 45 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) โˆˆ โ„•0 )
47 38 44 46 expaddd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - 1 โ†‘ ( ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) + ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) ) = ( ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) ) ยท ( - 1 โ†‘ ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) ) )
48 2 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„™ )
49 48 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„™ )
50 prmnn โŠข ( ๐‘„ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„• )
51 49 50 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„• )
52 2 5 gausslemma2dlem0b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
53 52 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„• )
54 53 nnzd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค )
55 prmz โŠข ( ๐‘„ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„ค )
56 49 55 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ โ„ค )
57 peano2zm โŠข ( ๐‘„ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค )
58 56 57 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค )
59 53 nnred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ )
60 58 zred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ )
61 prmuz2 โŠข ( ๐‘„ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
62 49 61 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) )
63 uz2m1nn โŠข ( ๐‘„ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 2 ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
64 62 63 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„• )
65 64 nnrpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„+ )
66 rphalflt โŠข ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„+ โ†’ ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) / 2 ) < ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) )
67 65 66 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) / 2 ) < ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) )
68 5 67 eqbrtrid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ < ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) )
69 59 60 68 ltled โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ โ‰ค ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) )
70 eluz2 โŠข ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†” ( ๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ โ‰ค ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) ) )
71 54 58 69 70 syl3anbrc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) )
72 fzss2 โŠข ( ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘ ) โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โŠ† ( 1 ... ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) ) )
73 71 72 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( 1 ... ๐‘ ) โŠ† ( 1 ... ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) ) )
74 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) )
75 73 74 sseldd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) ) )
76 fzm1ndvds โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ( ๐‘„ โˆ’ 1 ) ) ) โ†’ ยฌ ๐‘„ โˆฅ ๐‘ฆ )
77 51 75 76 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ยฌ ๐‘„ โˆฅ ๐‘ฆ )
78 7 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โ‰  ๐‘ƒ )
79 1 eldifad โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
80 79 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ )
81 prmrp โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ โ„™ โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ ) โ†’ ( ( ๐‘„ gcd ๐‘ƒ ) = 1 โ†” ๐‘„ โ‰  ๐‘ƒ ) )
82 49 80 81 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘„ gcd ๐‘ƒ ) = 1 โ†” ๐‘„ โ‰  ๐‘ƒ ) )
83 78 82 mpbird โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ gcd ๐‘ƒ ) = 1 )
84 prmz โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค )
85 80 84 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค )
86 elfzelz โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค )
87 86 ad2antll โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค )
88 coprmdvds โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ƒ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ( ( ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) โˆง ( ๐‘„ gcd ๐‘ƒ ) = 1 ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ๐‘ฆ ) )
89 56 85 87 88 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) โˆง ( ๐‘„ gcd ๐‘ƒ ) = 1 ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ๐‘ฆ ) )
90 83 89 mpan2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ๐‘ฆ ) )
91 77 90 mtod โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ยฌ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) )
92 prmnn โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„™ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
93 80 92 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
94 93 nncnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„‚ )
95 elfznn โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„• )
96 95 ad2antll โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„• )
97 96 nncnd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ โ„‚ )
98 94 97 mulcomd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) = ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) )
99 98 breq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ƒ ยท ๐‘ฆ ) โ†” ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) )
100 91 99 mtbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ยฌ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) )
101 elfzelz โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค )
102 101 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค )
103 dvdsmul2 โŠข ( ( ๐‘ฅ โˆˆ โ„ค โˆง ๐‘„ โˆˆ โ„ค ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) )
104 102 56 103 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) )
105 breq2 โŠข ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) = ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โ†’ ( ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โ†” ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) )
106 104 105 syl5ibcom โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) = ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โ†’ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) )
107 106 necon3bd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ยฌ ๐‘„ โˆฅ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โ‰  ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) )
108 100 107 mpd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โ‰  ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) )
109 elfznn โŠข ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• )
110 109 ad2antrl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„• )
111 110 51 nnmulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โˆˆ โ„• )
112 111 nnred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โˆˆ โ„ )
113 96 93 nnmulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„• )
114 113 nnred โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ )
115 112 114 lttri2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โ‰  ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โ†” ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
116 108 115 mpbid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) )
117 116 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
118 117 pm4.71rd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†” ( ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) ) )
119 ancom โŠข ( ( ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†” ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
120 118 119 bitr2di โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) โ†” ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) )
121 120 opabbidv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) } )
122 unopab โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) } ) = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆจ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
123 6 uneq2i โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) = ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) } )
124 andi โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) โ†” ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆจ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
125 124 opabbii โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆจ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
126 122 123 125 3eqtr4i โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆจ ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
127 df-xp โŠข ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) }
128 121 126 127 3eqtr4g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) = ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) )
129 128 fveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) ) = ( โ™ฏ โ€˜ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) )
130 inopab โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) } ) = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
131 6 ineq2i โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ ๐‘† ) = ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) } )
132 anandi โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) โ†” ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
133 132 opabbii โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
134 130 131 133 3eqtr4i โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ ๐‘† ) = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) }
135 ltnsym2 โŠข ( ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) โˆˆ โ„ โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ ) โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) )
136 112 114 135 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) )
137 136 ex โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
138 imnan โŠข ( ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) โ†” ยฌ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
139 137 138 sylib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
140 139 nexdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
141 140 nexdv โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ยฌ โˆƒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
142 opabn0 โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } โ‰  โˆ… โ†” โˆƒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) )
143 142 necon1bbii โŠข ( ยฌ โˆƒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) โ†” { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } = โˆ… )
144 141 143 sylib โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) โˆง ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) < ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) ) ) } = โˆ… )
145 134 144 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ ๐‘† ) = โˆ… )
146 hashun โŠข ( ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆˆ Fin โˆง ๐‘† โˆˆ Fin โˆง ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆฉ ๐‘† ) = โˆ… ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) + ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) )
147 26 42 145 146 syl3anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } โˆช ๐‘† ) ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) + ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) )
148 hashxp โŠข ( ( ( 1 ... ๐‘€ ) โˆˆ Fin โˆง ( 1 ... ๐‘ ) โˆˆ Fin ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘€ ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) )
149 20 21 148 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) = ( ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘€ ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) )
150 1 4 gausslemma2dlem0b โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„• )
151 150 nnnn0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„•0 )
152 hashfz1 โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘€ ) ) = ๐‘€ )
153 151 152 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘€ ) ) = ๐‘€ )
154 52 nnnn0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
155 hashfz1 โŠข ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘ ) ) = ๐‘ )
156 154 155 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘ ) ) = ๐‘ )
157 153 156 oveq12d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘€ ) ) ยท ( โ™ฏ โ€˜ ( 1 ... ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )
158 149 157 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ( ( 1 ... ๐‘€ ) ร— ( 1 ... ๐‘ ) ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )
159 129 147 158 3eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) + ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) = ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) )
160 159 oveq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( - 1 โ†‘ ( ( โ™ฏ โ€˜ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ( 1 ... ๐‘€ ) โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ( 1 ... ๐‘ ) ) โˆง ( ๐‘ฅ ยท ๐‘„ ) < ( ๐‘ฆ ยท ๐‘ƒ ) ) } ) + ( โ™ฏ โ€˜ ๐‘† ) ) ) = ( - 1 โ†‘ ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) )
161 36 47 160 3eqtr2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘ƒ /L ๐‘„ ) ยท ( ๐‘„ /L ๐‘ƒ ) ) = ( - 1 โ†‘ ( ๐‘€ ยท ๐‘ ) ) )