Metamath Proof Explorer


Theorem etransclem27

Description: The N -th derivative of F applied to J is an integer. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses etransclem27.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
etransclem27.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt ๐‘† ) )
etransclem27.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
etransclem27.h โŠข ๐ป = ( ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) ) )
etransclem27.cfi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ Fin )
etransclem27.cf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ : dom ๐ถ โŸถ ( โ„•0 โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) )
etransclem27.g โŠข ๐บ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
etransclem27.jx โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ๐‘‹ )
etransclem27.jz โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค )
Assertion etransclem27 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 etransclem27.s โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
2 etransclem27.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt ๐‘† ) )
3 etransclem27.p โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
4 etransclem27.h โŠข ๐ป = ( ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) ) )
5 etransclem27.cfi โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ Fin )
6 etransclem27.cf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ : dom ๐ถ โŸถ ( โ„•0 โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) )
7 etransclem27.g โŠข ๐บ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) )
8 etransclem27.jx โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ ๐‘‹ )
9 etransclem27.jz โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค )
10 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ฝ โ†’ ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) )
11 10 prodeq2ad โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ฝ โ†’ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) )
12 11 sumeq2sdv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ฝ โ†’ ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) )
13 dmfi โŠข ( ๐ถ โˆˆ Fin โ†’ dom ๐ถ โˆˆ Fin )
14 5 13 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom ๐ถ โˆˆ Fin )
15 fzfid โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โ†’ ( 0 ... ๐‘€ ) โˆˆ Fin )
16 1 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘† โˆˆ { โ„ , โ„‚ } )
17 2 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ( ( TopOpen โ€˜ โ„‚fld ) โ†พt ๐‘† ) )
18 3 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„• )
19 etransclem5 โŠข ( ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†ฆ ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ( ( ๐‘ฅ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ( ( ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง ) โ†‘ if ( ๐‘ง = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) ) )
20 4 19 eqtri โŠข ๐ป = ( ๐‘ง โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†ฆ ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘‹ โ†ฆ ( ( ๐‘ฆ โˆ’ ๐‘ง ) โ†‘ if ( ๐‘ง = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) ) )
21 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) )
22 6 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) )
23 elmapi โŠข ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ โ„•0 )
24 22 23 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โ†’ ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) : ( 0 ... ๐‘€ ) โŸถ โ„•0 )
25 24 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„•0 )
26 16 17 18 20 21 25 etransclem20 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) : ๐‘‹ โŸถ โ„‚ )
27 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ๐ฝ โˆˆ ๐‘‹ )
28 26 27 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„‚ )
29 15 28 fprodcl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โ†’ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„‚ )
30 14 29 fsumcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„‚ )
31 7 12 8 30 fvmptd3 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ฝ ) = ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) )
32 16 17 18 20 21 25 27 etransclem21 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) = if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) )
33 iftrue โŠข ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โ†’ if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) = 0 )
34 0zd โŠข ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
35 33 34 eqeltrd โŠข ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โ†’ if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
36 35 adantl โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
37 0zd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ค )
38 nnm1nn0 โŠข ( ๐‘ƒ โˆˆ โ„• โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
39 3 38 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) โˆˆ โ„•0 )
40 3 nnnn0d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ โˆˆ โ„•0 )
41 39 40 ifcld โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„•0 )
42 41 nn0zd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ค )
43 42 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ค )
44 25 nn0zd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„ค )
45 44 adantr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„ค )
46 43 45 zsubcld โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„ค )
47 45 zred โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„ )
48 43 zred โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ )
49 simpr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) )
50 47 48 49 nltled โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) )
51 48 47 subge0d โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( 0 โ‰ค ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†” ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โ‰ค if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) )
52 50 51 mpbird โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) )
53 0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ 0 โˆˆ โ„ )
54 25 nn0red โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) โˆˆ โ„ )
55 41 nn0red โŠข ( ๐œ‘ โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ )
56 55 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„ )
57 25 nn0ge0d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ 0 โ‰ค ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) )
58 53 54 56 57 lesub2dd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ‰ค ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ 0 ) )
59 56 recnd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆˆ โ„‚ )
60 59 subid1d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ 0 ) = if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) )
61 58 60 breqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ‰ค if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) )
62 61 adantr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ‰ค if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) )
63 37 43 46 52 62 elfzd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( 0 ... if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) )
64 permnn โŠข ( ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ ( 0 ... if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) โˆˆ โ„• )
65 63 64 syl โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) โˆˆ โ„• )
66 65 nnzd โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
67 9 ad3antrrr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ๐ฝ โˆˆ โ„ค )
68 elfzelz โŠข ( ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„ค )
69 68 ad2antlr โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ๐‘— โˆˆ โ„ค )
70 67 69 zsubcld โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โˆˆ โ„ค )
71 elnn0z โŠข ( ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„•0 โ†” ( ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„ค โˆง 0 โ‰ค ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) )
72 46 52 71 sylanbrc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„•0 )
73 zexpcl โŠข ( ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โˆˆ โ„ค โˆง ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆˆ โ„ค )
74 70 72 73 syl2anc โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) โˆˆ โ„ค )
75 66 74 zmulcld โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
76 37 75 ifcld โŠข ( ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โˆง ยฌ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ†’ if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
77 36 76 pm2.61dan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ if ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) < ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) , 0 , ( ( ( ! โ€˜ if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) ) / ( ! โ€˜ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ยท ( ( ๐ฝ โˆ’ ๐‘— ) โ†‘ ( if ( ๐‘— = 0 , ( ๐‘ƒ โˆ’ 1 ) , ๐‘ƒ ) โˆ’ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) ) ) ) โˆˆ โ„ค )
78 32 77 eqeltrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โˆง ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
79 15 78 fprodzcl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ ) โ†’ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
80 14 79 fsumzcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘™ โˆˆ dom ๐ถ โˆ ๐‘— โˆˆ ( 0 ... ๐‘€ ) ( ( ( ๐‘† D๐‘› ( ๐ป โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ( ( ๐ถ โ€˜ ๐‘™ ) โ€˜ ๐‘— ) ) โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )
81 31 80 eqeltrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐บ โ€˜ ๐ฝ ) โˆˆ โ„ค )