Theorem fprod1p 11599

Description: Separate out the first term in a finite product. (Contributed by Scott Fenton, 24-Dec-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
fprod1p.1	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
fprod1p.2	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
fprod1p.3	⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝐴 = 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
fprod1p	⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (𝐵 · ∏𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)𝐴))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁

Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem fprod1p

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fprod1p.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
2		eluzfz1 10025	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
3	1, 2	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
4		elfzelz 10019	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
5	3, 4	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
6		fzsn 10060	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
7	5, 6	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
8	7	ineq1d 3335	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ({𝑀} ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
9	5	zred 9370	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
10	9	ltp1d 8882	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑀 < (𝑀 + 1))
11		fzdisj 10046	. . . . 5 ⊢ (𝑀 < (𝑀 + 1) → ((𝑀...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
12	10, 11	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀...𝑀) ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
13	8, 12	eqtr3d 2212	. . 3 ⊢ (𝜑 → ({𝑀} ∩ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ∅)
14		fzsplit 10045	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝑀...𝑁) = ((𝑀...𝑀) ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
15	3, 14	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) = ((𝑀...𝑀) ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
16	7	uneq1d 3288	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀...𝑀) ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)) = ({𝑀} ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
17	15, 16	eqtrd 2210	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) = ({𝑀} ∪ ((𝑀 + 1)...𝑁)))
18		eluzelz 9532	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
19	1, 18	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
20	5, 19	fzfigd 10425	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ Fin)
21		elfzelz 10019	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
22		zdceq 9323	. . . . . 6 ⊢ ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → DECID 𝑗 = 𝑀)
23	21, 5, 22	syl2anr 290	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → DECID 𝑗 = 𝑀)
24		velsn 3609	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 ∈ {𝑀} ↔ 𝑗 = 𝑀)
25	24	dcbii 840	. . . . 5 ⊢ (DECID 𝑗 ∈ {𝑀} ↔ DECID 𝑗 = 𝑀)
26	23, 25	sylibr 134	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → DECID 𝑗 ∈ {𝑀})
27	26	ralrimiva 2550	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)DECID 𝑗 ∈ {𝑀})
28		fprod1p.2	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
29	13, 17, 20, 27, 28	fprodsplitdc 11596	. 2 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (∏𝑘 ∈ {𝑀}𝐴 · ∏𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)𝐴))
30		fprod1p.3	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝐴 = 𝐵)
31	30	eleq1d 2246	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ))
32	28	ralrimiva 2550	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
33	31, 32, 3	rspcdva 2846	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
34	30	prodsn 11593	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∏𝑘 ∈ {𝑀}𝐴 = 𝐵)
35	3, 33, 34	syl2anc 411	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ {𝑀}𝐴 = 𝐵)
36	35	oveq1d 5886	. 2 ⊢ (𝜑 → (∏𝑘 ∈ {𝑀}𝐴 · ∏𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)𝐴) = (𝐵 · ∏𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)𝐴))
37	29, 36	eqtrd 2210	1 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (𝐵 · ∏𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104  DECID wdc 834   = wceq 1353   ∈ wcel 2148   ∪ cun 3127   ∩ cin 3128  ∅c0 3422  {csn 3592   class class class wbr 4002  ‘cfv 5214  (class class class)co 5871  ℂcc 7805  1c1 7808   + caddc 7810   · cmul 7812   < clt 7987  ℤcz 9248  ℤ_≥cuz 9523  ...cfz 10003  ∏cprod 11550

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4117  ax-sep 4120  ax-nul 4128  ax-pow 4173  ax-pr 4208  ax-un 4432  ax-setind 4535  ax-iinf 4586  ax-cnex 7898  ax-resscn 7899  ax-1cn 7900  ax-1re 7901  ax-icn 7902  ax-addcl 7903  ax-addrcl 7904  ax-mulcl 7905  ax-mulrcl 7906  ax-addcom 7907  ax-mulcom 7908  ax-addass 7909  ax-mulass 7910  ax-distr 7911  ax-i2m1 7912  ax-0lt1 7913  ax-1rid 7914  ax-0id 7915  ax-rnegex 7916  ax-precex 7917  ax-cnre 7918  ax-pre-ltirr 7919  ax-pre-ltwlin 7920  ax-pre-lttrn 7921  ax-pre-apti 7922  ax-pre-ltadd 7923  ax-pre-mulgt0 7924  ax-pre-mulext 7925  ax-arch 7926  ax-caucvg 7927

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4003  df-opab 4064  df-mpt 4065  df-tr 4101  df-id 4292  df-po 4295  df-iso 4296  df-iord 4365  df-on 4367  df-ilim 4368  df-suc 4370  df-iom 4589  df-xp 4631  df-rel 4632  df-cnv 4633  df-co 4634  df-dm 4635  df-rn 4636  df-res 4637  df-ima 4638  df-iota 5176  df-fun 5216  df-fn 5217  df-f 5218  df-f1 5219  df-fo 5220  df-f1o 5221  df-fv 5222  df-isom 5223  df-riota 5827  df-ov 5874  df-oprab 5875  df-mpo 5876  df-1st 6137  df-2nd 6138  df-recs 6302  df-irdg 6367  df-frec 6388  df-1o 6413  df-oadd 6417  df-er 6531  df-en 6737  df-dom 6738  df-fin 6739  df-pnf 7989  df-mnf 7990  df-xr 7991  df-ltxr 7992  df-le 7993  df-sub 8125  df-neg 8126  df-reap 8527  df-ap 8534  df-div 8625  df-inn 8915  df-2 8973  df-3 8974  df-4 8975  df-n0 9172  df-z 9249  df-uz 9524  df-q 9615  df-rp 9649  df-fz 10004  df-fzo 10137  df-seqfrec 10440  df-exp 10514  df-ihash 10748  df-cj 10843  df-re 10844  df-im 10845  df-rsqrt 10999  df-abs 11000  df-clim 11279  df-proddc 11551

This theorem is referenced by: (None)