Metamath Proof Explorer


Theorem etransclem44

Description: The given finite sum is nonzero. This is the claim proved after equation (7) in Juillerat p. 12 . (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses etransclem44.a ⊢ φ → A : ℕ 0 ⟶ ℤ
etransclem44.a0 ⊢ φ → A ⁡ 0 ≠ 0
etransclem44.m ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
etransclem44.p ⊢ φ → P ∈ ℙ
etransclem44.ap ⊢ φ → A ⁡ 0 < P
etransclem44.mp ⊢ φ → M ! < P
etransclem44.f ⊢ F = x ∈ ℝ ⟼ x P − 1 ⁢ ∏ j = 1 M x − j P
etransclem44.k ⊢ K = ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
Assertion etransclem44 ⊢ φ → K ≠ 0

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 etransclem44.a ⊢ φ → A : ℕ 0 ⟶ ℤ
2 etransclem44.a0 ⊢ φ → A ⁡ 0 ≠ 0
3 etransclem44.m ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
4 etransclem44.p ⊢ φ → P ∈ ℙ
5 etransclem44.ap ⊢ φ → A ⁡ 0 < P
6 etransclem44.mp ⊢ φ → M ! < P
7 etransclem44.f ⊢ F = x ∈ ℝ ⟼ x P − 1 ⁢ ∏ j = 1 M x − j P
8 etransclem44.k ⊢ K = ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
9 8 a1i ⊢ φ → K = ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
10 nfv ⊢ Ⅎ k φ
11 nfcv ⊢ Ⅎ _ k A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0
12 fzfi ⊢ 0 … M ∈ Fin
13 fzfi ⊢ 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin
14 xpfi ⊢ 0 … M ∈ Fin ∧ 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin → 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin
15 12 13 14 mp2an ⊢ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin
16 15 a1i ⊢ φ → 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin
17 1 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → A : ℕ 0 ⟶ ℤ
18 fzssnn0 ⊢ 0 … M ⊆ ℕ 0
19 xp1st ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 1 st ⁡ k ∈ 0 … M
20 18 19 sselid ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 1 st ⁡ k ∈ ℕ 0
21 20 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 1 st ⁡ k ∈ ℕ 0
22 17 21 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
23 reelprrecn ⊢ ℝ ∈ ℝ ℂ
24 23 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → ℝ ∈ ℝ ℂ
25 reopn ⊢ ℝ ∈ topGen ⁡ ran ⁡ .
26 tgioo4 ⊢ topGen ⁡ ran ⁡ . = TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
27 25 26 eleqtri ⊢ ℝ ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
28 27 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → ℝ ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
29 prmnn ⊢ P ∈ ℙ → P ∈ ℕ
30 4 29 syl ⊢ φ → P ∈ ℕ
31 30 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → P ∈ ℕ
32 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → M ∈ ℕ 0
33 xp2nd ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 2 nd ⁡ k ∈ 0 … M ⁢ P + P - 1
34 elfznn0 ⊢ 2 nd ⁡ k ∈ 0 … M ⁢ P + P - 1 → 2 nd ⁡ k ∈ ℕ 0
35 33 34 syl ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 2 nd ⁡ k ∈ ℕ 0
36 35 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 2 nd ⁡ k ∈ ℕ 0
37 21 nn0red ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 1 st ⁡ k ∈ ℝ
38 21 nn0zd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 1 st ⁡ k ∈ ℤ
39 24 28 31 32 7 36 37 38 etransclem42 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
40 22 39 zmulcld ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
41 40 zcnd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
42 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
43 3 42 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 0
44 eluzfz1 ⊢ M ∈ ℤ ≥ 0 → 0 ∈ 0 … M
45 43 44 syl ⊢ φ → 0 ∈ 0 … M
46 0zd ⊢ φ → 0 ∈ ℤ
47 3 nn0zd ⊢ φ → M ∈ ℤ
48 30 nnzd ⊢ φ → P ∈ ℤ
49 47 48 zmulcld ⊢ φ → M ⁢ P ∈ ℤ
50 nnm1nn0 ⊢ P ∈ ℕ → P − 1 ∈ ℕ 0
51 30 50 syl ⊢ φ → P − 1 ∈ ℕ 0
52 51 nn0zd ⊢ φ → P − 1 ∈ ℤ
53 49 52 zaddcld ⊢ φ → M ⁢ P + P - 1 ∈ ℤ
54 51 nn0ge0d ⊢ φ → 0 ≤ P − 1
55 30 nnnn0d ⊢ φ → P ∈ ℕ 0
56 3 55 nn0mulcld ⊢ φ → M ⁢ P ∈ ℕ 0
57 56 nn0ge0d ⊢ φ → 0 ≤ M ⁢ P
58 51 nn0red ⊢ φ → P − 1 ∈ ℝ
59 49 zred ⊢ φ → M ⁢ P ∈ ℝ
60 58 59 addge02d ⊢ φ → 0 ≤ M ⁢ P ↔ P − 1 ≤ M ⁢ P + P - 1
61 57 60 mpbid ⊢ φ → P − 1 ≤ M ⁢ P + P - 1
62 46 53 52 54 61 elfzd ⊢ φ → P − 1 ∈ 0 … M ⁢ P + P - 1
63 opelxp ⊢ 0 P − 1 ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ↔ 0 ∈ 0 … M ∧ P − 1 ∈ 0 … M ⁢ P + P - 1
64 45 62 63 sylanbrc ⊢ φ → 0 P − 1 ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1
65 fveq2 ⊢ k = 0 P − 1 → 1 st ⁡ k = 1 st ⁡ 0 P − 1
66 0re ⊢ 0 ∈ ℝ
67 ovex ⊢ P − 1 ∈ V
68 op1stg ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ P − 1 ∈ V → 1 st ⁡ 0 P − 1 = 0
69 66 67 68 mp2an ⊢ 1 st ⁡ 0 P − 1 = 0
70 65 69 eqtrdi ⊢ k = 0 P − 1 → 1 st ⁡ k = 0
71 70 fveq2d ⊢ k = 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k = A ⁡ 0
72 fveq2 ⊢ k = 0 P − 1 → 2 nd ⁡ k = 2 nd ⁡ 0 P − 1
73 op2ndg ⊢ 0 ∈ ℝ ∧ P − 1 ∈ V → 2 nd ⁡ 0 P − 1 = P − 1
74 66 67 73 mp2an ⊢ 2 nd ⁡ 0 P − 1 = P − 1
75 72 74 eqtrdi ⊢ k = 0 P − 1 → 2 nd ⁡ k = P − 1
76 75 fveq2d ⊢ k = 0 P − 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k = ℝ D n F ⁡ P − 1
77 76 70 fveq12d ⊢ k = 0 P − 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k = ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0
78 71 77 oveq12d ⊢ k = 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0
79 10 11 16 41 64 78 fsumsplit1 ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k
80 79 oveq1d ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
81 18 45 sselid ⊢ φ → 0 ∈ ℕ 0
82 1 81 ffvelcdmd ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℤ
83 23 a1i ⊢ φ → ℝ ∈ ℝ ℂ
84 27 a1i ⊢ φ → ℝ ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
85 66 a1i ⊢ φ → 0 ∈ ℝ
86 83 84 30 3 7 51 85 46 etransclem42 ⊢ φ → ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ∈ ℤ
87 82 86 zmulcld ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ∈ ℤ
88 87 zcnd ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ∈ ℂ
89 difss ⊢ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ⊆ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1
90 ssfi ⊢ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∈ Fin ∧ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ⊆ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∈ Fin
91 15 89 90 mp2an ⊢ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∈ Fin
92 91 a1i ⊢ φ → 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∈ Fin
93 eldifi ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1
94 93 40 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
95 92 94 fsumzcl ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
96 95 zcnd ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
97 51 faccld ⊢ φ → P − 1 ! ∈ ℕ
98 97 nncnd ⊢ φ → P − 1 ! ∈ ℂ
99 97 nnne0d ⊢ φ → P − 1 ! ≠ 0
100 88 96 98 99 divdird ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
101 9 80 100 3eqtrd ⊢ φ → K = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
102 30 nnne0d ⊢ φ → P ≠ 0
103 82 zcnd ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℂ
104 86 zcnd ⊢ φ → ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ∈ ℂ
105 103 104 98 99 divassd ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! = A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
106 etransclem5 ⊢ k ∈ 0 … M ⟼ y ∈ ℝ ⟼ y − k if k = 0 P − 1 P = j ∈ 0 … M ⟼ x ∈ ℝ ⟼ x − j if j = 0 P − 1 P
107 etransclem11 ⊢ m ∈ ℕ 0 ⟼ d ∈ 0 … m 0 … M | ∑ k = 0 M d ⁡ k = m = n ∈ ℕ 0 ⟼ c ∈ 0 … n 0 … M | ∑ j = 0 M c ⁡ j = n
108 83 84 30 3 7 51 106 107 45 85 etransclem37 ⊢ φ → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0
109 97 nnzd ⊢ φ → P − 1 ! ∈ ℤ
110 dvdsval2 ⊢ P − 1 ! ∈ ℤ ∧ P − 1 ! ≠ 0 ∧ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ∈ ℤ → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ↔ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ
111 109 99 86 110 syl3anc ⊢ φ → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 ↔ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ
112 108 111 mpbid ⊢ φ → ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ
113 82 112 zmulcld ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ
114 105 113 eqeltrd ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ
115 93 41 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
116 92 98 115 99 fsumdivc ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! = ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
117 22 zcnd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
118 93 117 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
119 93 39 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
120 119 zcnd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℂ
121 98 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P − 1 ! ∈ ℂ
122 99 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P − 1 ! ≠ 0
123 118 120 121 122 divassd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! = A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
124 93 22 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ
125 23 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ℝ ∈ ℝ ℂ
126 27 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ℝ ∈ TopOpen ⁡ ℂ fld ↾ 𝑡 ℝ
127 30 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∈ ℕ
128 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → M ∈ ℕ 0
129 93 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1
130 129 35 syl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → 2 nd ⁡ k ∈ ℕ 0
131 129 19 syl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → 1 st ⁡ k ∈ 0 … M
132 93 37 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → 1 st ⁡ k ∈ ℝ
133 125 126 127 128 7 130 106 107 131 132 etransclem37 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k
134 109 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P − 1 ! ∈ ℤ
135 dvdsval2 ⊢ P − 1 ! ∈ ℤ ∧ P − 1 ! ≠ 0 ∧ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ↔ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
136 134 122 119 135 syl3anc ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P − 1 ! ∥ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k ↔ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
137 133 136 mpbid ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
138 124 137 zmulcld ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
139 123 138 eqeltrd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
140 92 139 fsumzcl ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
141 116 140 eqeltrd ⊢ φ → ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
142 1zzd ⊢ φ → 1 ∈ ℤ
143 zabscl ⊢ A ⁡ 0 ∈ ℤ → A ⁡ 0 ∈ ℤ
144 82 143 syl ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℤ
145 nn0abscl ⊢ A ⁡ 0 ∈ ℤ → A ⁡ 0 ∈ ℕ 0
146 82 145 syl ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℕ 0
147 103 2 absne0d ⊢ φ → A ⁡ 0 ≠ 0
148 elnnne0 ⊢ A ⁡ 0 ∈ ℕ ↔ A ⁡ 0 ∈ ℕ 0 ∧ A ⁡ 0 ≠ 0
149 146 147 148 sylanbrc ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ ℕ
150 149 nnge1d ⊢ φ → 1 ≤ A ⁡ 0
151 zltlem1 ⊢ A ⁡ 0 ∈ ℤ ∧ P ∈ ℤ → A ⁡ 0 < P ↔ A ⁡ 0 ≤ P − 1
152 144 48 151 syl2anc ⊢ φ → A ⁡ 0 < P ↔ A ⁡ 0 ≤ P − 1
153 5 152 mpbid ⊢ φ → A ⁡ 0 ≤ P − 1
154 142 52 144 150 153 elfzd ⊢ φ → A ⁡ 0 ∈ 1 … P − 1
155 fzm1ndvds ⊢ P ∈ ℕ ∧ A ⁡ 0 ∈ 1 … P − 1 → ¬ P ∥ A ⁡ 0
156 30 154 155 syl2anc ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0
157 dvdsabsb ⊢ P ∈ ℤ ∧ A ⁡ 0 ∈ ℤ → P ∥ A ⁡ 0 ↔ P ∥ A ⁡ 0
158 48 82 157 syl2anc ⊢ φ → P ∥ A ⁡ 0 ↔ P ∥ A ⁡ 0
159 156 158 mtbird ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0
160 3 4 6 7 etransclem41 ⊢ φ → ¬ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
161 159 160 jca ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0 ∧ ¬ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
162 pm4.56 ⊢ ¬ P ∥ A ⁡ 0 ∧ ¬ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ↔ ¬ P ∥ A ⁡ 0 ∨ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
163 161 162 sylib ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0 ∨ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
164 euclemma ⊢ P ∈ ℙ ∧ A ⁡ 0 ∈ ℤ ∧ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ∈ ℤ → P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ↔ P ∥ A ⁡ 0 ∨ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
165 4 82 112 164 syl3anc ⊢ φ → P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ↔ P ∥ A ⁡ 0 ∨ P ∥ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
166 163 165 mtbird ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
167 105 breq2d ⊢ φ → P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! ↔ P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
168 166 167 mtbird ⊢ φ → ¬ P ∥ A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 !
169 48 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∈ ℤ
170 169 124 137 3jca ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∈ ℤ ∧ A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ ∧ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ
171 eldifn ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ¬ k ∈ 0 P − 1
172 93 adantr ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∧ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1
173 1st2nd2 ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 → k = 1 st ⁡ k 2 nd ⁡ k
174 172 173 syl ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∧ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → k = 1 st ⁡ k 2 nd ⁡ k
175 simpr ⊢ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → 1 st ⁡ k = 0
176 simpl ⊢ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → 2 nd ⁡ k = P − 1
177 175 176 opeq12d ⊢ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → 1 st ⁡ k 2 nd ⁡ k = 0 P − 1
178 177 adantl ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∧ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → 1 st ⁡ k 2 nd ⁡ k = 0 P − 1
179 174 178 eqtrd ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∧ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → k = 0 P − 1
180 velsn ⊢ k ∈ 0 P − 1 ↔ k = 0 P − 1
181 179 180 sylibr ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 ∧ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0 → k ∈ 0 P − 1
182 171 181 mtand ⊢ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ¬ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0
183 182 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → ¬ 2 nd ⁡ k = P − 1 ∧ 1 st ⁡ k = 0
184 127 128 7 130 131 183 107 etransclem38 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∥ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
185 dvdsmultr2 ⊢ P ∈ ℤ ∧ A ⁡ 1 st ⁡ k ∈ ℤ ∧ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ∈ ℤ → P ∥ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! → P ∥ A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
186 170 184 185 sylc ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∥ A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
187 186 123 breqtrrd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 → P ∥ A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
188 92 48 139 187 fsumdvds ⊢ φ → P ∥ ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
189 188 116 breqtrrd ⊢ φ → P ∥ ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 !
190 48 102 114 141 168 189 etransclem9 ⊢ φ → A ⁡ 0 ⁢ ℝ D n F ⁡ P − 1 ⁡ 0 P − 1 ! + ∑ k ∈ 0 … M × 0 … M ⁢ P + P - 1 ∖ 0 P − 1 A ⁡ 1 st ⁡ k ⁢ ℝ D n F ⁡ 2 nd ⁡ k ⁡ 1 st ⁡ k P − 1 ! ≠ 0
191 101 190 eqnetrd ⊢ φ → K ≠ 0