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Theorem etransclem48 40499
Description:  _e is transcendental. Section *5 of [Juillerat] p. 11 can be used as a reference for this proof. In this lemma, a large enough prime  p is chosen: it will be used by subsequent lemmas. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.) (Revised by AV, 28-Sep-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
etransclem48.q  |-  ( ph  ->  Q  e.  ( (Poly `  ZZ )  \  {
0p } ) )
etransclem48.qe0  |-  ( ph  ->  ( Q `  _e )  =  0 )
etransclem48.a  |-  A  =  (coeff `  Q )
etransclem48.a0  |-  ( ph  ->  ( A `  0
)  =/=  0 )
etransclem48.m  |-  M  =  (deg `  Q )
etransclem48.c  |-  C  = 
sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )
etransclem48.s  |-  S  =  ( n  e.  NN0  |->  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) ) )
etransclem48.i  |-  I  = inf ( { i  e. 
NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 } ,  RR ,  <  )
etransclem48.t  |-  T  =  sup ( { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } ,  RR* ,  <  )
Assertion
Ref Expression
etransclem48  |-  ( ph  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  =/=  0  /\  ( abs `  k
)  <  1 ) )
Distinct variable groups:    A, j,
k    A, n, j    C, i, n    i, I, n   
j, M, k    n, M    Q, j    S, i    T, j, k    ph, i, n    ph, j, k
Allowed substitution hints:    A( i)    C( j, k)    Q( i, k, n)    S( j, k, n)    T( i, n)    I( j,
k)    M( i)

Proof of Theorem etransclem48
Dummy variables  x  y  z  e  p are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 etransclem48.q . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  Q  e.  ( (Poly `  ZZ )  \  {
0p } ) )
21eldifad 3586 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  Q  e.  (Poly `  ZZ ) )
3 0zd 11389 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  0  e.  ZZ )
4 etransclem48.a . . . . . . . . . 10  |-  A  =  (coeff `  Q )
54coef2 23987 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Q  e.  (Poly `  ZZ )  /\  0  e.  ZZ )  ->  A : NN0 --> ZZ )
62, 3, 5syl2anc 693 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A : NN0 --> ZZ )
7 0nn0 11307 . . . . . . . . 9  |-  0  e.  NN0
87a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  0  e.  NN0 )
96, 8ffvelrnd 6360 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A `  0
)  e.  ZZ )
10 zabscl 14053 . . . . . . 7  |-  ( ( A `  0 )  e.  ZZ  ->  ( abs `  ( A ` 
0 ) )  e.  ZZ )
119, 10syl 17 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( abs `  ( A `  0 )
)  e.  ZZ )
12 etransclem48.m . . . . . . . . 9  |-  M  =  (deg `  Q )
13 dgrcl 23989 . . . . . . . . . 10  |-  ( Q  e.  (Poly `  ZZ )  ->  (deg `  Q
)  e.  NN0 )
142, 13syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  (deg `  Q )  e.  NN0 )
1512, 14syl5eqel 2705 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
1615faccld 13071 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( ! `  M
)  e.  NN )
1716nnzd 11481 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ! `  M
)  e.  ZZ )
18 ssrab2 3687 . . . . . . . 8  |-  { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1 }  C_  NN0
19 nn0ssz 11398 . . . . . . . 8  |-  NN0  C_  ZZ
2018, 19sstri 3612 . . . . . . 7  |-  { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1 }  C_  ZZ
21 etransclem48.i . . . . . . . 8  |-  I  = inf ( { i  e. 
NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 } ,  RR ,  <  )
22 nn0uz 11722 . . . . . . . . . 10  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
2318, 22sseqtri 3637 . . . . . . . . 9  |-  { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1 }  C_  ( ZZ>= `  0
)
24 1rp 11836 . . . . . . . . . . 11  |-  1  e.  RR+
25 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ n ph
26 nfmpt1 4747 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ n
( n  e.  NN0  |->  C )
27 nfmpt1 4747 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ n
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) )
28 etransclem48.s . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  S  =  ( n  e.  NN0  |->  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) ) )
29 nfmpt1 4747 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/_ n
( n  e.  NN0  |->  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) ) )
3028, 29nfcxfr 2762 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ n S
31 nn0ex 11298 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  NN0  e.  _V
3231mptex 6486 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  NN0  |->  C )  e.  _V
3332a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN0  |->  C )  e.  _V )
34 etransclem48.c . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  C  = 
sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )
35 fzfid 12772 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( 0 ... M
)  e.  Fin )
366adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  A : NN0 --> ZZ )
37 elfznn0 12433 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( j  e.  ( 0 ... M )  ->  j  e.  NN0 )
3837adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  j  e.  NN0 )
3936, 38ffvelrnd 6360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( A `  j )  e.  ZZ )
4039zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( A `  j )  e.  CC )
41 ere 14819 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  _e  e.  RR
4241recni 10052 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  _e  e.  CC
4342a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  _e  e.  CC )
44 elfzelz 12342 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( j  e.  ( 0 ... M )  ->  j  e.  ZZ )
4544zcnd 11483 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( j  e.  ( 0 ... M )  ->  j  e.  CC )
4645adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  j  e.  CC )
4743, 46cxpcld 24454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
_e  ^c  j )  e.  CC )
4840, 47mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) )  e.  CC )
4948abscld 14175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( abs `  ( ( A `
 j )  x.  ( _e  ^c 
j ) ) )  e.  RR )
5049recnd 10068 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( abs `  ( ( A `
 j )  x.  ( _e  ^c 
j ) ) )  e.  CC )
5115nn0cnd 11353 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  M  e.  CC )
52 peano2nn0 11333 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( M  e.  NN0  ->  ( M  +  1 )  e. 
NN0 )
5315, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  NN0 )
5451, 53expcld 13008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( M ^ ( M  +  1 ) )  e.  CC )
5551, 54mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) )  e.  CC )
5655adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) )  e.  CC )
5750, 56mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  e.  CC )
5835, 57fsumcl 14464 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  -> 
sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  e.  CC )
5934, 58syl5eqel 2705 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  C  e.  CC )
60 eqidd 2623 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( n  e.  NN0  |->  C )  =  ( n  e.  NN0  |->  C ) )
61 eqidd 2623 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  i  e.  NN0 )  /\  n  =  i )  ->  C  =  C )
62 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  i  e.  NN0 )
6359adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  C  e.  CC )
6460, 61, 62, 63fvmptd 6288 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  i  e.  NN0 )  ->  ( (
n  e.  NN0  |->  C ) `
 i )  =  C )
6522, 3, 33, 59, 64climconst 14274 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN0  |->  C )  ~~>  C )
6631mptex 6486 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) )  e.  _V
6728, 66eqeltri 2697 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  S  e. 
_V
6867a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  S  e.  _V )
69 eqid 2622 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) )
7069expfac 39889 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( M ^ ( M  +  1 ) )  e.  CC  ->  (
n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  ~~>  0 )
7154, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) )  ~~>  0 )
72 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  n  e.  NN0 )
7359adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  C  e.  CC )
74 eqid 2622 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  NN0  |->  C )  =  ( n  e. 
NN0  |->  C )
7574fvmpt2 6291 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( n  e.  NN0  /\  C  e.  CC )  ->  ( ( n  e. 
NN0  |->  C ) `  n )  =  C )
7672, 73, 75syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
n  e.  NN0  |->  C ) `
 n )  =  C )
7776, 73eqeltrd 2701 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
n  e.  NN0  |->  C ) `
 n )  e.  CC )
78 ovex 6678 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) )  e. 
_V
7969fvmpt2 6291 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( n  e.  NN0  /\  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
)  e.  _V )  ->  ( ( n  e. 
NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) `  n )  =  ( ( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) )
8078, 79mpan2 707 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 n )  =  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) )
8180adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 n )  =  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) )
8254adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( M ^ ( M  + 
1 ) )  e.  CC )
8382, 72expcld 13008 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  e.  CC )
8472faccld 13071 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( ! `  n )  e.  NN )
8584nncnd 11036 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( ! `  n )  e.  CC )
8684nnne0d 11065 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( ! `  n )  =/=  0
)
8783, 85, 86divcld 10801 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) )  e.  CC )
8881, 87eqeltrd 2701 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 n )  e.  CC )
89 ovex 6678 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) )  e. 
_V
9028fvmpt2 6291 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( n  e.  NN0  /\  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) )  e.  _V )  ->  ( S `  n
)  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  / 
( ! `  n
) ) ) )
9189, 90mpan2 707 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( n  e.  NN0  ->  ( S `
 n )  =  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) ) )
9291adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( S `  n )  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) )
9376, 81oveq12d 6668 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
( n  e.  NN0  |->  C ) `  n
)  x.  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 n ) )  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) )
9492, 93eqtr4d 2659 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( S `  n )  =  ( ( ( n  e. 
NN0  |->  C ) `  n )  x.  (
( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
n )  /  ( ! `  n )
) ) `  n
) ) )
9525, 26, 27, 30, 22, 3, 65, 68, 71, 77, 88, 94climmulf 39836 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  S  ~~>  ( C  x.  0 ) )
9659mul01d 10235 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( C  x.  0 )  =  0 )
9795, 96breqtrd 4679 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  S  ~~>  0 )
98 eqidd 2623 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( S `  n )  =  ( S `  n ) )
9977, 88mulcld 10060 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( (
( n  e.  NN0  |->  C ) `  n
)  x.  ( ( n  e.  NN0  |->  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) ) `
 n ) )  e.  CC )
10094, 99eqeltrd 2701 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( S `  n )  e.  CC )
10130, 22, 3, 68, 98, 100clim0cf 39886 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( S  ~~>  0  <->  A. e  e.  RR+  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  e )
)
10297, 101mpbid 222 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A. e  e.  RR+  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  e )
103 breq2 4657 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( e  =  1  ->  (
( abs `  ( S `  n )
)  <  e  <->  ( abs `  ( S `  n
) )  <  1
) )
104103rexralbidv 3058 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( e  =  1  ->  ( E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  e  <->  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 ) )
105104rspcva 3307 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 1  e.  RR+  /\  A. e  e.  RR+  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  e )  ->  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1
)
10624, 102, 105sylancr 695 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1
)
107 rabn0 3958 . . . . . . . . . 10  |-  ( { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>=
`  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 }  =/=  (/)  <->  E. i  e.  NN0  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 )
108106, 107sylibr 224 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  { i  e.  NN0  | 
A. n  e.  (
ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 }  =/=  (/) )
109 infssuzcl 11772 . . . . . . . . 9  |-  ( ( { i  e.  NN0  | 
A. n  e.  (
ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 }  C_  ( ZZ>= `  0 )  /\  { i  e.  NN0  | 
A. n  e.  (
ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 }  =/=  (/) )  -> inf ( {
i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>=
`  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 } ,  RR ,  <  )  e. 
{ i  e.  NN0  | 
A. n  e.  (
ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 } )
11023, 108, 109sylancr 695 . . . . . . . 8  |-  ( ph  -> inf ( { i  e. 
NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 } ,  RR ,  <  )  e.  { i  e.  NN0  | 
A. n  e.  (
ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 } )
11121, 110syl5eqel 2705 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  I  e.  { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1 } )
11220, 111sseldi 3601 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  I  e.  ZZ )
113 tpssi 4369 . . . . . 6  |-  ( ( ( abs `  ( A `  0 )
)  e.  ZZ  /\  ( ! `  M )  e.  ZZ  /\  I  e.  ZZ )  ->  { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I }  C_  ZZ )
11411, 17, 112, 113syl3anc 1326 . . . . 5  |-  ( ph  ->  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  ZZ )
115 etransclem48.t . . . . . 6  |-  T  =  sup ( { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } ,  RR* ,  <  )
116 xrltso 11974 . . . . . . . 8  |-  <  Or  RR*
117116a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  <  Or  RR* )
118 tpfi 8236 . . . . . . . 8  |-  { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I }  e.  Fin
119118a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  e.  Fin )
12011tpnzd 4314 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  =/=  (/) )
121 zssre 11384 . . . . . . . . 9  |-  ZZ  C_  RR
122 ressxr 10083 . . . . . . . . 9  |-  RR  C_  RR*
123121, 122sstri 3612 . . . . . . . 8  |-  ZZ  C_  RR*
124114, 123syl6ss 3615 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  RR* )
125 fisupcl 8375 . . . . . . 7  |-  ( (  <  Or  RR*  /\  ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  e.  Fin  /\ 
{ ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  =/=  (/)  /\  {
( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  RR* )
)  ->  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  )  e.  {
( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } )
126117, 119, 120, 124, 125syl13anc 1328 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  sup ( { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } ,  RR* ,  <  )  e.  { ( abs `  ( A `  0
) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } )
127115, 126syl5eqel 2705 . . . . 5  |-  ( ph  ->  T  e.  { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } )
128114, 127sseldd 3604 . . . 4  |-  ( ph  ->  T  e.  ZZ )
129 0red 10041 . . . . 5  |-  ( ph  ->  0  e.  RR )
13016nnred 11035 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ! `  M
)  e.  RR )
131128zred 11482 . . . . 5  |-  ( ph  ->  T  e.  RR )
13216nngt0d 11064 . . . . 5  |-  ( ph  ->  0  <  ( ! `
 M ) )
133 fvex 6201 . . . . . . . 8  |-  ( ! `
 M )  e. 
_V
134133tpid2 4304 . . . . . . 7  |-  ( ! `
 M )  e. 
{ ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }
135 supxrub 12154 . . . . . . 7  |-  ( ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  RR*  /\  ( ! `  M )  e.  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } )  -> 
( ! `  M
)  <_  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
136124, 134, 135sylancl 694 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ! `  M
)  <_  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
137136, 115syl6breqr 4695 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ! `  M
)  <_  T )
138129, 130, 131, 132, 137ltletrd 10197 . . . 4  |-  ( ph  ->  0  <  T )
139 elnnz 11387 . . . 4  |-  ( T  e.  NN  <->  ( T  e.  ZZ  /\  0  < 
T ) )
140128, 138, 139sylanbrc 698 . . 3  |-  ( ph  ->  T  e.  NN )
141 prmunb 15618 . . 3  |-  ( T  e.  NN  ->  E. p  e.  Prime  T  <  p
)
142140, 141syl 17 . 2  |-  ( ph  ->  E. p  e.  Prime  T  <  p )
14313ad2ant1 1082 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  Q  e.  ( (Poly `  ZZ )  \  { 0p }
) )
144 etransclem48.qe0 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( Q `  _e )  =  0 )
1451443ad2ant1 1082 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( Q `  _e )  =  0 )
146 etransclem48.a0 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( A `  0
)  =/=  0 )
1471463ad2ant1 1082 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( A `  0 )  =/=  0 )
148 simp2 1062 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  p  e.  Prime )
1499zcnd 11483 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( A `  0
)  e.  CC )
1501493ad2ant1 1082 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( A `  0 )  e.  CC )
151150abscld 14175 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( abs `  ( A `  0
) )  e.  RR )
1521313ad2ant1 1082 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  T  e.  RR )
153 prmz 15389 . . . . . . 7  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  ZZ )
154153zred 11482 . . . . . 6  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  RR )
1551543ad2ant2 1083 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  p  e.  RR )
156124adantr 481 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  { ( abs `  ( A ` 
0 ) ) ,  ( ! `  M
) ,  I }  C_ 
RR* )
157 fvex 6201 . . . . . . . . 9  |-  ( abs `  ( A `  0
) )  e.  _V
158157tpid1 4303 . . . . . . . 8  |-  ( abs `  ( A `  0
) )  e.  {
( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }
159 supxrub 12154 . . . . . . . 8  |-  ( ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  RR*  /\  ( abs `  ( A ` 
0 ) )  e. 
{ ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } )  -> 
( abs `  ( A `  0 )
)  <_  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
160156, 158, 159sylancl 694 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( abs `  ( A `  0
) )  <_  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
161160, 115syl6breqr 4695 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( abs `  ( A `  0
) )  <_  T
)
1621613adant3 1081 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( abs `  ( A `  0
) )  <_  T
)
163 simp3 1063 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  T  <  p )
164151, 152, 155, 162, 163lelttrd 10195 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( abs `  ( A `  0
) )  <  p
)
1651303ad2ant1 1082 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( ! `  M )  e.  RR )
1661373ad2ant1 1082 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( ! `  M )  <_  T
)
167165, 152, 155, 166, 163lelttrd 10195 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( ! `  M )  <  p
)
16828a1i 11 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  S  =  ( n  e.  NN0  |->  ( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) ) ) )
16934a1i 11 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  C  =  sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) ) )
170 oveq2 6658 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  =  ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) ) )
171 fveq2 6191 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  ( ! `  n )  =  ( ! `  ( p  -  1
) ) )
172170, 171oveq12d 6668 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) )  =  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  - 
1 ) )  / 
( ! `  (
p  -  1 ) ) ) )
173169, 172oveq12d 6668 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  ( C  x.  ( (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M
) ( ( abs `  ( ( A `  j )  x.  (
_e  ^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) ) )
174173adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  n  =  ( p  - 
1 ) )  -> 
( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) )  =  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) ) )
175 prmnn 15388 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  Prime  ->  p  e.  NN )
176 nnm1nn0 11334 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  NN  ->  (
p  -  1 )  e.  NN0 )
177175, 176syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( p  -  1 )  e. 
NN0 )
178177adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( p  -  1 )  e. 
NN0 )
17958adantr 481 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  sum_ j  e.  ( 0 ... M
) ( ( abs `  ( ( A `  j )  x.  (
_e  ^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  e.  CC )
18054adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( M ^ ( M  + 
1 ) )  e.  CC )
181180, 178expcld 13008 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) )  e.  CC )
182177faccld 13071 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( ! `
 ( p  - 
1 ) )  e.  NN )
183182nncnd 11036 . . . . . . . . . . 11  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( ! `
 ( p  - 
1 ) )  e.  CC )
184183adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ! `  ( p  -  1 ) )  e.  CC )
185182nnne0d 11065 . . . . . . . . . . 11  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( ! `
 ( p  - 
1 ) )  =/=  0 )
186185adantl 482 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ! `  ( p  -  1 ) )  =/=  0
)
187181, 184, 186divcld 10801 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) )  e.  CC )
188179, 187mulcld 10060 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) )  e.  CC )
189168, 174, 178, 188fvmptd 6288 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( S `  ( p  -  1 ) )  =  (
sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) ) )
190189eqcomd 2628 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) )  =  ( S `  ( p  -  1
) ) )
1911903adant3 1081 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) )  =  ( S `  ( p  -  1
) ) )
1921123ad2ant1 1082 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  e.  ZZ )
193 1zzd 11408 . . . . . . . . . . 11  |-  ( p  e.  Prime  ->  1  e.  ZZ )
194153, 193zsubcld 11487 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( p  -  1 )  e.  ZZ )
1951943ad2ant2 1083 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( p  -  1 )  e.  ZZ )
196192zred 11482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  e.  RR )
197 tpid3g 4305 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( I  e.  ZZ  ->  I  e.  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } )
198112, 197syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  I  e.  { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } )
199 supxrub 12154 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I }  C_  RR*  /\  I  e.  { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } )  ->  I  <_  sup ( { ( abs `  ( A `
 0 ) ) ,  ( ! `  M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
200124, 198, 199syl2anc 693 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  I  <_  sup ( { ( abs `  ( A `  0 )
) ,  ( ! `
 M ) ,  I } ,  RR* ,  <  ) )
201200, 115syl6breqr 4695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  I  <_  T )
2022013ad2ant1 1082 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  <_  T )
203196, 152, 155, 202, 163lelttrd 10195 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  <  p )
2041533ad2ant2 1083 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  p  e.  ZZ )
205 zltlem1 11430 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( I  e.  ZZ  /\  p  e.  ZZ )  ->  ( I  <  p  <->  I  <_  ( p  - 
1 ) ) )
206192, 204, 205syl2anc 693 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( I  <  p  <->  I  <_  ( p  -  1 ) ) )
207203, 206mpbid 222 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  <_  ( p  -  1 ) )
208 eluz2 11693 . . . . . . . . 9  |-  ( ( p  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  I
)  <->  ( I  e.  ZZ  /\  ( p  -  1 )  e.  ZZ  /\  I  <_ 
( p  -  1 ) ) )
209192, 195, 207, 208syl3anbrc 1246 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( p  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  I )
)
2101113ad2ant1 1082 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  I  e.  { i  e.  NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>=
`  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1 } )
211 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( i  =  I  ->  ( ZZ>=
`  i )  =  ( ZZ>= `  I )
)
212211raleqdv 3144 . . . . . . . . . . 11  |-  ( i  =  I  ->  ( A. n  e.  ( ZZ>=
`  i ) ( abs `  ( S `
 n ) )  <  1  <->  A. n  e.  ( ZZ>= `  I )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 ) )
213212elrab 3363 . . . . . . . . . 10  |-  ( I  e.  { i  e. 
NN0  |  A. n  e.  ( ZZ>= `  i )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 }  <->  ( I  e.  NN0  /\  A. n  e.  ( ZZ>= `  I ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1
) )
214210, 213sylib 208 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( I  e.  NN0  /\  A. n  e.  ( ZZ>= `  I )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 ) )
215214simprd 479 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  A. n  e.  ( ZZ>= `  I )
( abs `  ( S `  n )
)  <  1 )
216 nfcv 2764 . . . . . . . . . . 11  |-  F/_ n abs
217 nfcv 2764 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ n
( p  -  1 )
21830, 217nffv 6198 . . . . . . . . . . 11  |-  F/_ n
( S `  (
p  -  1 ) )
219216, 218nffv 6198 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ n
( abs `  ( S `  ( p  -  1 ) ) )
220 nfcv 2764 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ n  <
221 nfcv 2764 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ n
1
222219, 220, 221nfbr 4699 . . . . . . . . 9  |-  F/ n
( abs `  ( S `  ( p  -  1 ) ) )  <  1
223 fveq2 6191 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  ( S `  n )  =  ( S `  ( p  -  1
) ) )
224223fveq2d 6195 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  ( abs `  ( S `  n ) )  =  ( abs `  ( S `  ( p  -  1 ) ) ) )
225224breq1d 4663 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  (
( abs `  ( S `  n )
)  <  1  <->  ( abs `  ( S `  (
p  -  1 ) ) )  <  1
) )
226222, 225rspc 3303 . . . . . . . 8  |-  ( ( p  -  1 )  e.  ( ZZ>= `  I
)  ->  ( A. n  e.  ( ZZ>= `  I ) ( abs `  ( S `  n
) )  <  1  ->  ( abs `  ( S `  ( p  -  1 ) ) )  <  1 ) )
227209, 215, 226sylc 65 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( abs `  ( S `  (
p  -  1 ) ) )  <  1
)
228172oveq2d 6666 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( n  =  ( p  - 
1 )  ->  ( C  x.  ( (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ n )  /  ( ! `  n ) ) )  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1 ) ) ) ) )
229228adantl 482 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  p  e.  Prime )  /\  n  =  ( p  - 
1 ) )  -> 
( C  x.  (
( ( M ^
( M  +  1 ) ) ^ n
)  /  ( ! `
 n ) ) )  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  - 
1 ) )  / 
( ! `  (
p  -  1 ) ) ) ) )
230 ovexd 6680 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1 ) ) ) )  e.  _V )
231168, 229, 178, 230fvmptd 6288 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( S `  ( p  -  1 ) )  =  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) ) )
23215nn0red 11352 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
233232, 53reexpcld 13025 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( M ^ ( M  +  1 ) )  e.  RR )
234232, 233remulcld 10070 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) )  e.  RR )
235234adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) )  e.  RR )
23649, 235remulcld 10070 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  j  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  e.  RR )
23735, 236fsumrecl 14465 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  -> 
sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  e.  RR )
23834, 237syl5eqel 2705 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  C  e.  RR )
239238adantr 481 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  C  e.  RR )
240233adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( M ^ ( M  + 
1 ) )  e.  RR )
241240, 178reexpcld 13025 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) )  e.  RR )
242182nnred 11035 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( p  e.  Prime  ->  ( ! `
 ( p  - 
1 ) )  e.  RR )
243242adantl 482 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( ! `  ( p  -  1 ) )  e.  RR )
244241, 243, 186redivcld 10853 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( (
( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) )  e.  RR )
245239, 244remulcld 10070 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( C  x.  ( ( ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ^
( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1 ) ) ) )  e.  RR )
246231, 245eqeltrd 2701 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime )  ->  ( S `  ( p  -  1 ) )  e.  RR )
2472463adant3 1081 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( S `  ( p  -  1 ) )  e.  RR )
248 1red 10055 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  1  e.  RR )
249247, 248absltd 14168 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( ( abs `  ( S `  ( p  -  1
) ) )  <  1  <->  ( -u 1  <  ( S `  (
p  -  1 ) )  /\  ( S `
 ( p  - 
1 ) )  <  1 ) ) )
250227, 249mpbid 222 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( -u 1  <  ( S `  (
p  -  1 ) )  /\  ( S `
 ( p  - 
1 ) )  <  1 ) )
251250simprd 479 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( S `  ( p  -  1 ) )  <  1
)
252191, 251eqbrtrd 4675 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( abs `  (
( A `  j
)  x.  ( _e 
^c  j ) ) )  x.  ( M  x.  ( M ^ ( M  + 
1 ) ) ) )  x.  ( ( ( M ^ ( M  +  1 ) ) ^ ( p  -  1 ) )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) ) )  <  1 )
253 etransclem6 40457 . . . 4  |-  ( y  e.  RR  |->  ( ( y ^ ( p  -  1 ) )  x.  prod_ z  e.  ( 1 ... M ) ( ( y  -  z ) ^ p
) ) )  =  ( x  e.  RR  |->  ( ( x ^
( p  -  1 ) )  x.  prod_ j  e.  ( 1 ... M ) ( ( x  -  j ) ^ p ) ) )
254 eqid 2622 . . . 4  |-  sum_ j  e.  ( 0 ... M
) ( ( ( A `  j )  x.  ( _e  ^c  j ) )  x.  S. ( 0 (,) j ) ( ( _e  ^c  -u x )  x.  (
( y  e.  RR  |->  ( ( y ^
( p  -  1 ) )  x.  prod_ z  e.  ( 1 ... M ) ( ( y  -  z ) ^ p ) ) ) `  x ) )  _d x )  =  sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( ( A `
 j )  x.  ( _e  ^c 
j ) )  x.  S. ( 0 (,) j ) ( ( _e  ^c  -u x )  x.  (
( y  e.  RR  |->  ( ( y ^
( p  -  1 ) )  x.  prod_ z  e.  ( 1 ... M ) ( ( y  -  z ) ^ p ) ) ) `  x ) )  _d x )
255 eqid 2622 . . . 4  |-  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M ) ( ( ( A `  j )  x.  (
_e  ^c  j ) )  x.  S. ( 0 (,) j ) ( ( _e  ^c  -u x )  x.  ( ( y  e.  RR  |->  ( ( y ^ ( p  - 
1 ) )  x. 
prod_ z  e.  (
1 ... M ) ( ( y  -  z
) ^ p ) ) ) `  x
) )  _d x )  /  ( ! `
 ( p  - 
1 ) ) )  =  ( sum_ j  e.  ( 0 ... M
) ( ( ( A `  j )  x.  ( _e  ^c  j ) )  x.  S. ( 0 (,) j ) ( ( _e  ^c  -u x )  x.  (
( y  e.  RR  |->  ( ( y ^
( p  -  1 ) )  x.  prod_ z  e.  ( 1 ... M ) ( ( y  -  z ) ^ p ) ) ) `  x ) )  _d x )  /  ( ! `  ( p  -  1
) ) )
256143, 145, 4, 147, 12, 148, 164, 167, 252, 253, 254, 255etransclem47 40498 . . 3  |-  ( (
ph  /\  p  e.  Prime  /\  T  <  p
)  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  =/=  0  /\  ( abs `  k )  <  1
) )
257256rexlimdv3a 3033 . 2  |-  ( ph  ->  ( E. p  e. 
Prime  T  <  p  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  =/=  0  /\  ( abs `  k
)  <  1 ) ) )
258142, 257mpd 15 1  |-  ( ph  ->  E. k  e.  ZZ  ( k  =/=  0  /\  ( abs `  k
)  <  1 ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    /\ w3a 1037    = wceq 1483    e. wcel 1990    =/= wne 2794   A.wral 2912   E.wrex 2913   {crab 2916   _Vcvv 3200    \ cdif 3571    C_ wss 3574   (/)c0 3915   {csn 4177   {ctp 4181   class class class wbr 4653    |-> cmpt 4729    Or wor 5034   -->wf 5884   ` cfv 5888  (class class class)co 6650   Fincfn 7955   supcsup 8346  infcinf 8347   CCcc 9934   RRcr 9935   0cc0 9936   1c1 9937    + caddc 9939    x. cmul 9941   RR*cxr 10073    < clt 10074    <_ cle 10075    - cmin 10266   -ucneg 10267    / cdiv 10684   NNcn 11020   NN0cn0 11292   ZZcz 11377   ZZ>=cuz 11687   RR+crp 11832   (,)cioo 12175   ...cfz 12326   ^cexp 12860   !cfa 13060   abscabs 13974    ~~> cli 14215   sum_csu 14416   prod_cprod 14635   _eceu 14793   Primecprime 15385   S.citg 23387   0pc0p 23436  Polycply 23940  coeffccoe 23942  degcdgr 23943    ^c ccxp 24302
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-inf2 8538  ax-cc 9257  ax-cnex 9992  ax-resscn 9993  ax-1cn 9994  ax-icn 9995  ax-addcl 9996  ax-addrcl 9997  ax-mulcl 9998  ax-mulrcl 9999  ax-mulcom 10000  ax-addass 10001  ax-mulass 10002  ax-distr 10003  ax-i2m1 10004  ax-1ne0 10005  ax-1rid 10006  ax-rnegex 10007  ax-rrecex 10008  ax-cnre 10009  ax-pre-lttri 10010  ax-pre-lttrn 10011  ax-pre-ltadd 10012  ax-pre-mulgt0 10013  ax-pre-sup 10014  ax-addf 10015  ax-mulf 10016
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-fal 1489  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-iin 4523  df-disj 4621  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-of 6897  df-ofr 6898  df-om 7066  df-1st 7168  df-2nd 7169  df-supp 7296  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-2o 7561  df-oadd 7564  df-omul 7565  df-er 7742  df-map 7859  df-pm 7860  df-ixp 7909  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-fsupp 8276  df-fi 8317  df-sup 8348  df-inf 8349  df-oi 8415  df-card 8765  df-acn 8768  df-cda 8990  df-pnf 10076  df-mnf 10077  df-xr 10078  df-ltxr 10079  df-le 10080  df-sub 10268  df-neg 10269  df-div 10685  df-nn 11021  df-2 11079  df-3 11080  df-4 11081  df-5 11082  df-6 11083  df-7 11084  df-8 11085  df-9 11086  df-n0 11293  df-z 11378  df-dec 11494  df-uz 11688  df-q 11789  df-rp 11833  df-xneg 11946  df-xadd 11947  df-xmul 11948  df-ioo 12179  df-ioc 12180  df-ico 12181  df-icc 12182  df-fz 12327  df-fzo 12466  df-fl 12593  df-mod 12669  df-seq 12802  df-exp 12861  df-fac 13061  df-bc 13090  df-hash 13118  df-shft 13807  df-cj 13839  df-re 13840  df-im 13841  df-sqrt 13975  df-abs 13976  df-limsup 14202  df-clim 14219  df-rlim 14220  df-sum 14417  df-prod 14636  df-ef 14798  df-e 14799  df-sin 14800  df-cos 14801  df-tan 14802  df-pi 14803  df-dvds 14984  df-gcd 15217  df-prm 15386  df-struct 15859  df-ndx 15860  df-slot 15861  df-base 15863  df-sets 15864  df-ress 15865  df-plusg 15954  df-mulr 15955  df-starv 15956  df-sca 15957  df-vsca 15958  df-ip 15959  df-tset 15960  df-ple 15961  df-ds 15964  df-unif 15965  df-hom 15966  df-cco 15967  df-rest 16083  df-topn 16084  df-0g 16102  df-gsum 16103  df-topgen 16104  df-pt 16105  df-prds 16108  df-xrs 16162  df-qtop 16167  df-imas 16168  df-xps 16170  df-mre 16246  df-mrc 16247  df-acs 16249  df-mgm 17242  df-sgrp 17284  df-mnd 17295  df-submnd 17336  df-mulg 17541  df-cntz 17750  df-cmn 18195  df-psmet 19738  df-xmet 19739  df-met 19740  df-bl 19741  df-mopn 19742  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-cnfld 19747  df-top 20699  df-topon 20716  df-topsp 20737  df-bases 20750  df-cld 20823  df-ntr 20824  df-cls 20825  df-nei 20902  df-lp 20940  df-perf 20941  df-cn 21031  df-cnp 21032  df-haus 21119  df-cmp 21190  df-tx 21365  df-hmeo 21558  df-fil 21650  df-fm 21742  df-flim 21743  df-flf 21744  df-xms 22125  df-ms 22126  df-tms 22127  df-cncf 22681  df-ovol 23233  df-vol 23234  df-mbf 23388  df-itg1 23389  df-itg2 23390  df-ibl 23391  df-itg 23392  df-0p 23437  df-limc 23630  df-dv 23631  df-dvn 23632  df-ply 23944  df-coe 23946  df-dgr 23947  df-log 24303  df-cxp 24304
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