Metamath Proof Explorer


Theorem eulerpartlemf

Description: Lemma for eulerpart : Odd partitions are zero for even numbers. (Contributed by Thierry Arnoux, 9-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„• ) โŠ† ๐ฝ }
Assertion eulerpartlemf ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 )

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„• ) โŠ† ๐ฝ }
10 eldif โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) โ†” ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โˆง ยฌ ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ ) )
11 breq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ก โ†’ ( 2 โˆฅ ๐‘ง โ†” 2 โˆฅ ๐‘ก ) )
12 11 notbid โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ก โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ง โ†” ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก ) )
13 12 4 elrab2 โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ โ†” ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โˆง ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก ) )
14 13 simplbi2 โŠข ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โ†’ ( ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก โ†’ ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ ) )
15 14 con1d โŠข ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โ†’ ( ยฌ ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ โ†’ 2 โˆฅ ๐‘ก ) )
16 15 imp โŠข ( ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โˆง ยฌ ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ ) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘ก )
17 10 16 sylbi โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘ก )
18 17 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘ก )
19 18 adantr โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) โ†’ 2 โˆฅ ๐‘ก )
20 simpll โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) )
21 eldifi โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) โ†’ ๐‘ก โˆˆ โ„• )
22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 eulerpartlemt0 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„• ) โŠ† ๐ฝ ) )
23 22 simp1bi โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) )
24 elmapi โŠข ( ๐ด โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m โ„• ) โ†’ ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 )
25 23 24 syl โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 )
26 ffn โŠข ( ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 โ†’ ๐ด Fn โ„• )
27 elpreima โŠข ( ๐ด Fn โ„• โ†’ ( ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โ†” ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) ) )
28 25 26 27 3syl โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โ†” ( ๐‘ก โˆˆ โ„• โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) ) )
29 28 baibd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) )
30 21 29 sylan2 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โ†” ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) )
31 30 biimpar โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) )
32 22 simp3bi โŠข ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โ†’ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) โŠ† ๐ฝ )
33 32 sselda โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) ) โ†’ ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ )
34 13 simprbi โŠข ( ๐‘ก โˆˆ ๐ฝ โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก )
35 33 34 syl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ—ก ๐ด โ€œ โ„• ) ) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก )
36 20 31 35 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โˆง ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ยฌ 2 โˆฅ ๐‘ก )
37 19 36 pm2.65da โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ยฌ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• )
38 25 adantr โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ๐ด : โ„• โŸถ โ„•0 )
39 21 adantl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ๐‘ก โˆˆ โ„• )
40 38 39 ffvelcdmd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„•0 )
41 elnn0 โŠข ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„•0 โ†” ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• โˆจ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 ) )
42 40 41 sylib โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• โˆจ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 ) )
43 orel1 โŠข ( ยฌ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• โ†’ ( ( ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) โˆˆ โ„• โˆจ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 ) )
44 37 42 43 sylc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ ( ๐‘‡ โˆฉ ๐‘… ) โˆง ๐‘ก โˆˆ ( โ„• โˆ– ๐ฝ ) ) โ†’ ( ๐ด โ€˜ ๐‘ก ) = 0 )