Metamath Proof Explorer


Theorem etransclem14

Description: Value of the term T , when J = 0 and ( C0 ) = P - 1 (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses etransclem14.n ⊢ φ → P ∈ ℕ
etransclem14.m ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
etransclem14.c ⊢ φ → C : 0 … M ⟶ 0 … N
etransclem14.t ⊢ T = N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j
etransclem14.j ⊢ φ → J = 0
etransclem14.cpm1 ⊢ φ → C ⁡ 0 = P − 1
Assertion etransclem14 ⊢ φ → T = N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ P − 1 ! ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 etransclem14.n ⊢ φ → P ∈ ℕ
2 etransclem14.m ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
3 etransclem14.c ⊢ φ → C : 0 … M ⟶ 0 … N
4 etransclem14.t ⊢ T = N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j
5 etransclem14.j ⊢ φ → J = 0
6 etransclem14.cpm1 ⊢ φ → C ⁡ 0 = P − 1
7 fzssre ⊢ 0 … N ⊆ ℝ
8 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
9 2 8 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 0
10 eluzfz1 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 0 → 0 ∈ 0 … M
11 9 10 syl ⊢ φ → 0 ∈ 0 … M
12 3 11 ffvelcdmd ⊢ φ → C ⁡ 0 ∈ 0 … N
13 7 12 sselid ⊢ φ → C ⁡ 0 ∈ ℝ
14 6 13 eqeltrrd ⊢ φ → P − 1 ∈ ℝ
15 13 14 lttri3d ⊢ φ → C ⁡ 0 = P − 1 ↔ ¬ C ⁡ 0 < P − 1 ∧ ¬ P − 1 < C ⁡ 0
16 6 15 mpbid ⊢ φ → ¬ C ⁡ 0 < P − 1 ∧ ¬ P − 1 < C ⁡ 0
17 16 simprd ⊢ φ → ¬ P − 1 < C ⁡ 0
18 17 iffalsed ⊢ φ → if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 = P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0
19 14 recnd ⊢ φ → P − 1 ∈ ℂ
20 6 eqcomd ⊢ φ → P − 1 = C ⁡ 0
21 19 20 subeq0bd ⊢ φ → P - 1 - C ⁡ 0 = 0
22 21 fveq2d ⊢ φ → P - 1 - C ⁡ 0 ! = 0 !
23 fac0 ⊢ 0 ! = 1
24 22 23 eqtrdi ⊢ φ → P - 1 - C ⁡ 0 ! = 1
25 24 oveq2d ⊢ φ → P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! = P − 1 ! 1
26 nnm1nn0 ⊢ P ∈ ℕ → P − 1 ∈ ℕ 0
27 1 26 syl ⊢ φ → P − 1 ∈ ℕ 0
28 27 faccld ⊢ φ → P − 1 ! ∈ ℕ
29 28 nncnd ⊢ φ → P − 1 ! ∈ ℂ
30 29 div1d ⊢ φ → P − 1 ! 1 = P − 1 !
31 25 30 eqtrd ⊢ φ → P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! = P − 1 !
32 5 21 oveq12d ⊢ φ → J P - 1 - C ⁡ 0 = 0 0
33 0exp0e1 ⊢ 0 0 = 1
34 32 33 eqtrdi ⊢ φ → J P - 1 - C ⁡ 0 = 1
35 31 34 oveq12d ⊢ φ → P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 = P − 1 ! ⋅ 1
36 29 mulridd ⊢ φ → P − 1 ! ⋅ 1 = P − 1 !
37 18 35 36 3eqtrd ⊢ φ → if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 = P − 1 !
38 5 oveq1d ⊢ φ → J − j = 0 − j
39 df-neg ⊢ − j = 0 − j
40 38 39 eqtr4di ⊢ φ → J − j = − j
41 40 oveq1d ⊢ φ → J − j P − C ⁡ j = − j P − C ⁡ j
42 41 oveq2d ⊢ φ → P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j = P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j
43 42 ifeq2d ⊢ φ → if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j = if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j
44 43 prodeq2ad ⊢ φ → ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j = ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j
45 37 44 oveq12d ⊢ φ → if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j = P − 1 ! ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j
46 45 oveq2d ⊢ φ → N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ if P − 1 < C ⁡ 0 0 P − 1 ! P - 1 - C ⁡ 0 ! ⁢ J P - 1 - C ⁡ 0 ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ J − j P − C ⁡ j = N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ P − 1 ! ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j
47 4 46 eqtrid ⊢ φ → T = N ! ∏ j = 0 M C ⁡ j ! ⁢ P − 1 ! ⁢ ∏ j = 1 M if P < C ⁡ j 0 P ! P − C ⁡ j ! ⁢ − j P − C ⁡ j