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Theorem lgsquadlem3 22821
Description: Lemma for lgsquad 22822. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jun-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
lgseisen.1  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
lgseisen.2  |-  ( ph  ->  Q  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
lgseisen.3  |-  ( ph  ->  P  =/=  Q )
lgsquad.4  |-  M  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
lgsquad.5  |-  N  =  ( ( Q  - 
1 )  /  2
)
lgsquad.6  |-  S  =  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) }
Assertion
Ref Expression
lgsquadlem3  |-  ( ph  ->  ( ( P  /L Q )  x.  ( Q  /L
P ) )  =  ( -u 1 ^ ( M  x.  N
) ) )
Distinct variable groups:    x, y, P    ph, x, y    y, M    x, N, y    x, Q, y    x, S    x, M    y, S

Proof of Theorem lgsquadlem3
Dummy variables  w  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 lgseisen.2 . . . . 5  |-  ( ph  ->  Q  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
2 lgseisen.1 . . . . 5  |-  ( ph  ->  P  e.  ( Prime  \  { 2 } ) )
3 lgseisen.3 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  P  =/=  Q )
43necomd 2719 . . . . 5  |-  ( ph  ->  Q  =/=  P )
5 lgsquad.5 . . . . 5  |-  N  =  ( ( Q  - 
1 )  /  2
)
6 lgsquad.4 . . . . 5  |-  M  =  ( ( P  - 
1 )  /  2
)
7 eleq1 2523 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  z  ->  (
x  e.  ( 1 ... M )  <->  z  e.  ( 1 ... M
) ) )
8 eleq1 2523 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  w  ->  (
y  e.  ( 1 ... N )  <->  w  e.  ( 1 ... N
) ) )
97, 8bi2anan9 868 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  =  z  /\  y  =  w )  ->  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  <->  ( z  e.  ( 1 ... M
)  /\  w  e.  ( 1 ... N
) ) ) )
10 ancom 450 . . . . . . . . 9  |-  ( ( z  e.  ( 1 ... M )  /\  w  e.  ( 1 ... N ) )  <-> 
( w  e.  ( 1 ... N )  /\  z  e.  ( 1 ... M ) ) )
119, 10syl6bb 261 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  z  /\  y  =  w )  ->  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  <->  ( w  e.  ( 1 ... N
)  /\  z  e.  ( 1 ... M
) ) ) )
12 oveq1 6200 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  z  ->  (
x  x.  Q )  =  ( z  x.  Q ) )
13 oveq1 6200 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  w  ->  (
y  x.  P )  =  ( w  x.  P ) )
1412, 13breqan12d 4408 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  z  /\  y  =  w )  ->  ( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  <-> 
( z  x.  Q
)  <  ( w  x.  P ) ) )
1511, 14anbi12d 710 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  z  /\  y  =  w )  ->  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  <->  ( (
w  e.  ( 1 ... N )  /\  z  e.  ( 1 ... M ) )  /\  ( z  x.  Q )  <  (
w  x.  P ) ) ) )
1615ancoms 453 . . . . . 6  |-  ( ( y  =  w  /\  x  =  z )  ->  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  <->  ( (
w  e.  ( 1 ... N )  /\  z  e.  ( 1 ... M ) )  /\  ( z  x.  Q )  <  (
w  x.  P ) ) ) )
1716cbvopabv 4462 . . . . 5  |-  { <. y ,  x >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  =  { <. w ,  z
>.  |  ( (
w  e.  ( 1 ... N )  /\  z  e.  ( 1 ... M ) )  /\  ( z  x.  Q )  <  (
w  x.  P ) ) }
181, 2, 4, 5, 6, 17lgsquadlem2 22820 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( P  /L
Q )  =  (
-u 1 ^ ( # `
 { <. y ,  x >.  |  (
( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) } ) ) )
19 relopab 5067 . . . . . . . 8  |-  Rel  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }
20 fzfid 11905 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1 ... M
)  e.  Fin )
21 fzfid 11905 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( 1 ... N
)  e.  Fin )
22 xpfi 7687 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 1 ... M
)  e.  Fin  /\  ( 1 ... N
)  e.  Fin )  ->  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )  e.  Fin )
2320, 21, 22syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )  e.  Fin )
24 opabssxp 5012 . . . . . . . . 9  |-  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  C_  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )
25 ssfi 7637 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )  e.  Fin  /\  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } 
C_  ( ( 1 ... M )  X.  ( 1 ... N
) ) )  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  e.  Fin )
2623, 24, 25sylancl 662 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  e.  Fin )
27 cnven 7488 . . . . . . . 8  |-  ( ( Rel  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  /\  {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  e.  Fin )  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  ~~  `' { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) } )
2819, 26, 27sylancr 663 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  ~~  `' { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) } )
29 cnvopab 5339 . . . . . . 7  |-  `' { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  =  { <. y ,  x >.  |  (
( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }
3028, 29syl6breq 4432 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  ~~  { <. y ,  x >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )
31 hasheni 12229 . . . . . 6  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } 
~~  { <. y ,  x >.  |  (
( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  ->  (
# `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) } )  =  ( # `  { <. y ,  x >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } ) )
3230, 31syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  =  ( # `  { <. y ,  x >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } ) )
3332oveq2d 6209 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( -u 1 ^ ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } ) )  =  (
-u 1 ^ ( # `
 { <. y ,  x >.  |  (
( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) } ) ) )
3418, 33eqtr4d 2495 . . 3  |-  ( ph  ->  ( P  /L
Q )  =  (
-u 1 ^ ( # `
 { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) } ) ) )
35 lgsquad.6 . . . 4  |-  S  =  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) }
362, 1, 3, 6, 5, 35lgsquadlem2 22820 . . 3  |-  ( ph  ->  ( Q  /L
P )  =  (
-u 1 ^ ( # `
 S ) ) )
3734, 36oveq12d 6211 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( P  /L Q )  x.  ( Q  /L
P ) )  =  ( ( -u 1 ^ ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } ) )  x.  ( -u 1 ^ ( # `  S ) ) ) )
38 neg1cn 10529 . . . 4  |-  -u 1  e.  CC
3938a1i 11 . . 3  |-  ( ph  -> 
-u 1  e.  CC )
40 opabssxp 5012 . . . . . 6  |-  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) }  C_  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )
4135, 40eqsstri 3487 . . . . 5  |-  S  C_  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )
42 ssfi 7637 . . . . 5  |-  ( ( ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) )  e.  Fin  /\  S  C_  ( ( 1 ... M )  X.  (
1 ... N ) ) )  ->  S  e.  Fin )
4323, 41, 42sylancl 662 . . . 4  |-  ( ph  ->  S  e.  Fin )
44 hashcl 12236 . . . 4  |-  ( S  e.  Fin  ->  ( # `
 S )  e. 
NN0 )
4543, 44syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  ( # `  S
)  e.  NN0 )
46 hashcl 12236 . . . 4  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  e.  Fin  ->  ( # `
 { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) } )  e.  NN0 )
4726, 46syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  e.  NN0 )
4839, 45, 47expaddd 12120 . 2  |-  ( ph  ->  ( -u 1 ^ ( ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  +  ( # `  S ) ) )  =  ( ( -u
1 ^ ( # `  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) } ) )  x.  ( -u 1 ^ ( # `  S
) ) ) )
491eldifad 3441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  Q  e.  Prime )
5049adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  e.  Prime )
51 prmnn 13877 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( Q  e.  Prime  ->  Q  e.  NN )
5250, 51syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  e.  NN )
53 oddprm 13993 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( Q  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( ( Q  - 
1 )  /  2
)  e.  NN )
541, 53syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ( Q  - 
1 )  /  2
)  e.  NN )
555, 54syl5eqel 2543 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  N  e.  NN )
5655adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  N  e.  NN )
5756nnzd 10850 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  N  e.  ZZ )
58 prmz 13878 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( Q  e.  Prime  ->  Q  e.  ZZ )
5950, 58syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  e.  ZZ )
60 peano2zm 10792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( Q  e.  ZZ  ->  ( Q  -  1 )  e.  ZZ )
6159, 60syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  -  1 )  e.  ZZ )
6256nnred 10441 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  N  e.  RR )
6361zred 10851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  -  1 )  e.  RR )
64 prmuz2 13892 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( Q  e.  Prime  ->  Q  e.  ( ZZ>= `  2 )
)
6550, 64syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
66 uz2m1nn 11033 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( Q  e.  ( ZZ>= `  2
)  ->  ( Q  -  1 )  e.  NN )
6765, 66syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  -  1 )  e.  NN )
6867nnrpd 11130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  -  1 )  e.  RR+ )
69 rphalflt 11121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( Q  -  1 )  e.  RR+  ->  ( ( Q  -  1 )  /  2 )  < 
( Q  -  1 ) )
7068, 69syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( Q  - 
1 )  /  2
)  <  ( Q  -  1 ) )
715, 70syl5eqbr 4426 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  N  <  ( Q  - 
1 ) )
7262, 63, 71ltled 9626 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  N  <_  ( Q  - 
1 ) )
73 eluz2 10971 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( Q  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  N
)  <->  ( N  e.  ZZ  /\  ( Q  -  1 )  e.  ZZ  /\  N  <_ 
( Q  -  1 ) ) )
7457, 61, 72, 73syl3anbrc 1172 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  N ) )
75 fzss2 11608 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Q  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  N
)  ->  ( 1 ... N )  C_  ( 1 ... ( Q  -  1 ) ) )
7674, 75syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( 1 ... N
)  C_  ( 1 ... ( Q  - 
1 ) ) )
77 simprr 756 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
y  e.  ( 1 ... N ) )
7876, 77sseldd 3458 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
y  e.  ( 1 ... ( Q  - 
1 ) ) )
79 fzm1ndvds 13696 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( Q  e.  NN  /\  y  e.  ( 1 ... ( Q  - 
1 ) ) )  ->  -.  Q  ||  y
)
8052, 78, 79syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  -.  Q  ||  y )
814adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  =/=  P )
822eldifad 3441 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  P  e.  Prime )
8382adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  P  e.  Prime )
84 prmrp 13898 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Q  e.  Prime  /\  P  e.  Prime )  ->  (
( Q  gcd  P
)  =  1  <->  Q  =/=  P ) )
8550, 83, 84syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( Q  gcd  P )  =  1  <->  Q  =/=  P ) )
8681, 85mpbird 232 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  gcd  P
)  =  1 )
87 prmz 13878 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( P  e.  Prime  ->  P  e.  ZZ )
8883, 87syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  P  e.  ZZ )
89 elfzelz 11563 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ( 1 ... N )  ->  y  e.  ZZ )
9089ad2antll 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
y  e.  ZZ )
91 coprmdvds 13899 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( Q  e.  ZZ  /\  P  e.  ZZ  /\  y  e.  ZZ )  ->  (
( Q  ||  ( P  x.  y )  /\  ( Q  gcd  P
)  =  1 )  ->  Q  ||  y
) )
9259, 88, 90, 91syl3anc 1219 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( Q  ||  ( P  x.  y
)  /\  ( Q  gcd  P )  =  1 )  ->  Q  ||  y
) )
9386, 92mpan2d 674 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  ||  ( P  x.  y )  ->  Q  ||  y ) )
9480, 93mtod 177 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  -.  Q  ||  ( P  x.  y ) )
95 prmnn 13877 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( P  e.  Prime  ->  P  e.  NN )
9683, 95syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  P  e.  NN )
9796nncnd 10442 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  P  e.  CC )
98 elfznn 11588 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ( 1 ... N )  ->  y  e.  NN )
9998ad2antll 728 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
y  e.  NN )
10099nncnd 10442 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
y  e.  CC )
10197, 100mulcomd 9511 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( P  x.  y
)  =  ( y  x.  P ) )
102101breq2d 4405 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( Q  ||  ( P  x.  y )  <->  Q 
||  ( y  x.  P ) ) )
10394, 102mtbid 300 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  -.  Q  ||  ( y  x.  P ) )
104 elfzelz 11563 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  ( 1 ... M )  ->  x  e.  ZZ )
105104ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  x  e.  ZZ )
106 dvdsmul2 13666 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  e.  ZZ  /\  Q  e.  ZZ )  ->  Q  ||  ( x  x.  Q ) )
107105, 59, 106syl2anc 661 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  Q  ||  ( x  x.  Q ) )
108 breq2 4397 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  x.  Q )  =  ( y  x.  P )  ->  ( Q  ||  ( x  x.  Q )  <->  Q  ||  (
y  x.  P ) ) )
109107, 108syl5ibcom 220 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( x  x.  Q )  =  ( y  x.  P )  ->  Q  ||  (
y  x.  P ) ) )
110109necon3bd 2660 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( -.  Q  ||  ( y  x.  P
)  ->  ( x  x.  Q )  =/=  (
y  x.  P ) ) )
111103, 110mpd 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( x  x.  Q
)  =/=  ( y  x.  P ) )
112 elfznn 11588 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( 1 ... M )  ->  x  e.  NN )
113112ad2antrl 727 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  x  e.  NN )
114113, 52nnmulcld 10473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( x  x.  Q
)  e.  NN )
115114nnred 10441 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( x  x.  Q
)  e.  RR )
11699, 96nnmulcld 10473 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( y  x.  P
)  e.  NN )
117116nnred 10441 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( y  x.  P
)  e.  RR )
118115, 117lttri2d 9617 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( x  x.  Q )  =/=  (
y  x.  P )  <-> 
( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  \/  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) ) )
119111, 118mpbid 210 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  -> 
( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  \/  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) )
120119ex 434 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  ->  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  \/  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
121120pm4.71rd 635 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  <->  ( (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  \/  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) )  /\  ( x  e.  (
1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) ) ) ) )
122 ancom 450 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  \/  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) )  /\  ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  <->  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  \/  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) ) )
123121, 122syl6rbb 262 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  \/  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )  <-> 
( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) ) ) )
124123opabbidv 4456 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  \/  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) ) }  =  { <. x ,  y >.  |  ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) ) } )
125 unopab 4468 . . . . . . 7  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  u.  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) } )  =  { <. x ,  y >.  |  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  \/  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }
12635uneq2i 3608 . . . . . . 7  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  u.  S )  =  ( { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  u.  {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) } )
127 andi 862 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  \/  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )  <-> 
( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  \/  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
128127opabbii 4457 . . . . . . 7  |-  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  \/  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }  =  { <. x ,  y >.  |  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  \/  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }
129125, 126, 1283eqtr4i 2490 . . . . . 6  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  u.  S )  =  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  \/  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) ) }
130 df-xp 4947 . . . . . 6  |-  ( ( 1 ... M )  X.  ( 1 ... N ) )  =  { <. x ,  y
>.  |  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) }
131124, 129, 1303eqtr4g 2517 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  u.  S )  =  ( ( 1 ... M
)  X.  ( 1 ... N ) ) )
132131fveq2d 5796 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( # `  ( { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  u.  S
) )  =  (
# `  ( (
1 ... M )  X.  ( 1 ... N
) ) ) )
133 inopab 5071 . . . . . . 7  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  i^i  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( y  x.  P )  < 
( x  x.  Q
) ) } )  =  { <. x ,  y >.  |  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  /\  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }
13435ineq2i 3650 . . . . . . 7  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  i^i  S )  =  ( { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  i^i  {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) } )
135 anandi 824 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )  <-> 
( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  /\  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
136135opabbii 4457 . . . . . . 7  |-  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }  =  { <. x ,  y >.  |  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) )  /\  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }
137133, 134, 1363eqtr4i 2490 . . . . . 6  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  i^i  S )  =  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) ) }
138 ltnsym2 9578 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( x  x.  Q
)  e.  RR  /\  ( y  x.  P
)  e.  RR )  ->  -.  ( (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )
139115, 117, 138syl2anc 661 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) ) )  ->  -.  ( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) )
140139ex 434 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  ->  -.  ( ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P )  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) ) )
141 imnan 422 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  ->  -.  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )  <->  -.  ( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
142140, 141sylib 196 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  -.  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
143142nexdv 1820 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  -.  E. y ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
144143nexdv 1820 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  -.  E. x E. y ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
145 opabn0 4720 . . . . . . . 8  |-  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) }  =/=  (/)  <->  E. x E. y ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) ) )
146145necon1bbii 2712 . . . . . . 7  |-  ( -. 
E. x E. y
( ( x  e.  ( 1 ... M
)  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
( x  x.  Q
)  <  ( y  x.  P )  /\  (
y  x.  P )  <  ( x  x.  Q ) ) )  <->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) ) }  =  (/) )
147144, 146sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
)  /\  ( y  x.  P )  <  (
x  x.  Q ) ) ) }  =  (/) )
148137, 147syl5eq 2504 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  < 
( y  x.  P
) ) }  i^i  S )  =  (/) )
149 hashun 12256 . . . . 5  |-  ( ( { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  e.  Fin  /\  S  e.  Fin  /\  ( { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  i^i  S
)  =  (/) )  -> 
( # `  ( {
<. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) }  u.  S ) )  =  ( ( # `  { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) } )  +  ( # `  S
) ) )
15026, 43, 148, 149syl3anc 1219 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( # `  ( { <. x ,  y
>.  |  ( (
x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N ) )  /\  ( x  x.  Q )  <  (
y  x.  P ) ) }  u.  S
) )  =  ( ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  +  ( # `  S ) ) )
151 hashxp 12307 . . . . . 6  |-  ( ( ( 1 ... M
)  e.  Fin  /\  ( 1 ... N
)  e.  Fin )  ->  ( # `  (
( 1 ... M
)  X.  ( 1 ... N ) ) )  =  ( (
# `  ( 1 ... M ) )  x.  ( # `  (
1 ... N ) ) ) )
15220, 21, 151syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( # `  (
( 1 ... M
)  X.  ( 1 ... N ) ) )  =  ( (
# `  ( 1 ... M ) )  x.  ( # `  (
1 ... N ) ) ) )
153 oddprm 13993 . . . . . . . . . 10  |-  ( P  e.  ( Prime  \  {
2 } )  -> 
( ( P  - 
1 )  /  2
)  e.  NN )
1542, 153syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( ( P  - 
1 )  /  2
)  e.  NN )
1556, 154syl5eqel 2543 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
156155nnnn0d 10740 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
157 hashfz1 12227 . . . . . . 7  |-  ( M  e.  NN0  ->  ( # `  ( 1 ... M
) )  =  M )
158156, 157syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( # `  (
1 ... M ) )  =  M )
15955nnnn0d 10740 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
160 hashfz1 12227 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( # `  ( 1 ... N
) )  =  N )
161159, 160syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( # `  (
1 ... N ) )  =  N )
162158, 161oveq12d 6211 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( # `  (
1 ... M ) )  x.  ( # `  (
1 ... N ) ) )  =  ( M  x.  N ) )
163152, 162eqtrd 2492 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( # `  (
( 1 ... M
)  X.  ( 1 ... N ) ) )  =  ( M  x.  N ) )
164132, 150, 1633eqtr3d 2500 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  +  ( # `  S ) )  =  ( M  x.  N
) )
165164oveq2d 6209 . 2  |-  ( ph  ->  ( -u 1 ^ ( ( # `  { <. x ,  y >.  |  ( ( x  e.  ( 1 ... M )  /\  y  e.  ( 1 ... N
) )  /\  (
x  x.  Q )  <  ( y  x.  P ) ) } )  +  ( # `  S ) ) )  =  ( -u 1 ^ ( M  x.  N ) ) )
16637, 48, 1653eqtr2d 2498 1  |-  ( ph  ->  ( ( P  /L Q )  x.  ( Q  /L
P ) )  =  ( -u 1 ^ ( M  x.  N
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    \/ wo 368    /\ wa 369    = wceq 1370   E.wex 1587    e. wcel 1758    =/= wne 2644    \ cdif 3426    u. cun 3427    i^i cin 3428    C_ wss 3429   (/)c0 3738   {csn 3978   class class class wbr 4393   {copab 4450    X. cxp 4939   `'ccnv 4940   Rel wrel 4946   ` cfv 5519  (class class class)co 6193    ~~ cen 7410   Fincfn 7413   CCcc 9384   RRcr 9385   1c1 9387    + caddc 9389    x. cmul 9391    < clt 9522    <_ cle 9523    - cmin 9699   -ucneg 9700    / cdiv 10097   NNcn 10426   2c2 10475   NN0cn0 10683   ZZcz 10750   ZZ>=cuz 10965   RR+crp 11095   ...cfz 11547   ^cexp 11975   #chash 12213    || cdivides 13646    gcd cgcd 13801   Primecprime 13874    /Lclgs 22759
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1952  ax-ext 2430  ax-rep 4504  ax-sep 4514  ax-nul 4522  ax-pow 4571  ax-pr 4632  ax-un 6475  ax-inf2 7951  ax-cnex 9442  ax-resscn 9443  ax-1cn 9444  ax-icn 9445  ax-addcl 9446  ax-addrcl 9447  ax-mulcl 9448  ax-mulrcl 9449  ax-mulcom 9450  ax-addass 9451  ax-mulass 9452  ax-distr 9453  ax-i2m1 9454  ax-1ne0 9455  ax-1rid 9456  ax-rnegex 9457  ax-rrecex 9458  ax-cnre 9459  ax-pre-lttri 9460  ax-pre-lttrn 9461  ax-pre-ltadd 9462  ax-pre-mulgt0 9463  ax-pre-sup 9464  ax-addf 9465  ax-mulf 9466
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-fal 1376  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2264  df-mo 2265  df-clab 2437  df-cleq 2443  df-clel 2446  df-nfc 2601  df-ne 2646  df-nel 2647  df-ral 2800  df-rex 2801  df-reu 2802  df-rmo 2803  df-rab 2804  df-v 3073  df-sbc 3288  df-csb 3390  df-dif 3432  df-un 3434  df-in 3436  df-ss 3443  df-pss 3445  df-nul 3739  df-if 3893  df-pw 3963  df-sn 3979  df-pr 3981  df-tp 3983  df-op 3985  df-uni 4193  df-int 4230  df-iun 4274  df-disj 4364  df-br 4394  df-opab 4452  df-mpt 4453  df-tr 4487  df-eprel 4733  df-id 4737  df-po 4742  df-so 4743  df-fr 4780  df-se 4781  df-we 4782  df-ord 4823  df-on 4824  df-lim 4825  df-suc 4826  df-xp 4947  df-rel 4948  df-cnv 4949  df-co 4950  df-dm 4951  df-rn 4952  df-res 4953  df-ima 4954  df-iota 5482  df-fun 5521  df-fn 5522  df-f 5523  df-f1 5524  df-fo 5525  df-f1o 5526  df-fv 5527  df-isom 5528  df-riota 6154  df-ov 6196  df-oprab 6197  df-mpt2 6198  df-of 6423  df-om 6580  df-1st 6680  df-2nd 6681  df-supp 6794  df-tpos 6848  df-recs 6935  df-rdg 6969  df-1o 7023  df-2o 7024  df-oadd 7027  df-er 7204  df-ec 7206  df-qs 7210  df-map 7319  df-en 7414  df-dom 7415  df-sdom 7416  df-fin 7417  df-fsupp 7725  df-sup 7795  df-oi 7828  df-card 8213  df-cda 8441  df-pnf 9524  df-mnf 9525  df-xr 9526  df-ltxr 9527  df-le 9528  df-sub 9701  df-neg 9702  df-div 10098  df-nn 10427  df-2 10484  df-3 10485  df-4 10486  df-5 10487  df-6 10488  df-7 10489  df-8 10490  df-9 10491  df-10 10492  df-n0 10684  df-z 10751  df-dec 10860  df-uz 10966  df-q 11058  df-rp 11096  df-fz 11548  df-fzo 11659  df-fl 11752  df-mod 11819  df-seq 11917  df-exp 11976  df-hash 12214  df-cj 12699  df-re 12700  df-im 12701  df-sqr 12835  df-abs 12836  df-clim 13077  df-sum 13275  df-dvds 13647  df-gcd 13802  df-prm 13875  df-phi 13952  df-pc 14015  df-struct 14287  df-ndx 14288  df-slot 14289  df-base 14290  df-sets 14291  df-ress 14292  df-plusg 14362  df-mulr 14363  df-starv 14364  df-sca 14365  df-vsca 14366  df-ip 14367  df-tset 14368  df-ple 14369  df-ds 14371  df-unif 14372  df-0g 14491  df-gsum 14492  df-imas 14557  df-divs 14558  df-mnd 15526  df-mhm 15575  df-submnd 15576  df-grp 15656  df-minusg 15657  df-sbg 15658  df-mulg 15659  df-subg 15789  df-nsg 15790  df-eqg 15791  df-ghm 15856  df-cntz 15946  df-cmn 16392  df-abl 16393  df-mgp 16706  df-ur 16718  df-rng 16762  df-cring 16763  df-oppr 16830  df-dvdsr 16848  df-unit 16849  df-invr 16879  df-dvr 16890  df-rnghom 16921  df-drng 16949  df-field 16950  df-subrg 16978  df-lmod 17065  df-lss 17129  df-lsp 17168  df-sra 17368  df-rgmod 17369  df-lidl 17370  df-rsp 17371  df-2idl 17429  df-nzr 17455  df-rlreg 17469  df-domn 17470  df-idom 17471  df-cnfld 17937  df-zring 18002  df-zrh 18053  df-zn 18056  df-lgs 22760
This theorem is referenced by:  lgsquad  22822
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