ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  fprodfac GIF version

Theorem fprodfac 11622
Description: Factorial using product notation. (Contributed by Scott Fenton, 15-Dec-2017.)
Assertion
Ref Expression
fprodfac (๐ด โˆˆ โ„•0 โ†’ (!โ€˜๐ด) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐ด)๐‘˜)
Distinct variable group:   ๐ด,๐‘˜

Proof of Theorem fprodfac
Dummy variables ๐‘ค ๐‘ฅ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 5515 . . 3 (๐‘ค = 0 โ†’ (!โ€˜๐‘ค) = (!โ€˜0))
2 oveq2 5882 . . . 4 (๐‘ค = 0 โ†’ (1...๐‘ค) = (1...0))
32prodeq1d 11571 . . 3 (๐‘ค = 0 โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...0)๐‘˜)
41, 3eqeq12d 2192 . 2 (๐‘ค = 0 โ†’ ((!โ€˜๐‘ค) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ โ†” (!โ€˜0) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...0)๐‘˜))
5 fveq2 5515 . . 3 (๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ (!โ€˜๐‘ค) = (!โ€˜๐‘ฅ))
6 oveq2 5882 . . . 4 (๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ (1...๐‘ค) = (1...๐‘ฅ))
76prodeq1d 11571 . . 3 (๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜)
85, 7eqeq12d 2192 . 2 (๐‘ค = ๐‘ฅ โ†’ ((!โ€˜๐‘ค) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ โ†” (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜))
9 fveq2 5515 . . 3 (๐‘ค = (๐‘ฅ + 1) โ†’ (!โ€˜๐‘ค) = (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)))
10 oveq2 5882 . . . 4 (๐‘ค = (๐‘ฅ + 1) โ†’ (1...๐‘ค) = (1...(๐‘ฅ + 1)))
1110prodeq1d 11571 . . 3 (๐‘ค = (๐‘ฅ + 1) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜)
129, 11eqeq12d 2192 . 2 (๐‘ค = (๐‘ฅ + 1) โ†’ ((!โ€˜๐‘ค) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ โ†” (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜))
13 fveq2 5515 . . 3 (๐‘ค = ๐ด โ†’ (!โ€˜๐‘ค) = (!โ€˜๐ด))
14 oveq2 5882 . . . 4 (๐‘ค = ๐ด โ†’ (1...๐‘ค) = (1...๐ด))
1514prodeq1d 11571 . . 3 (๐‘ค = ๐ด โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐ด)๐‘˜)
1613, 15eqeq12d 2192 . 2 (๐‘ค = ๐ด โ†’ ((!โ€˜๐‘ค) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ค)๐‘˜ โ†” (!โ€˜๐ด) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐ด)๐‘˜))
17 prod0 11592 . . 3 โˆ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ๐‘˜ = 1
18 fz10 10045 . . . 4 (1...0) = โˆ…
1918prodeq1i 11568 . . 3 โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...0)๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ๐‘˜
20 fac0 10707 . . 3 (!โ€˜0) = 1
2117, 19, 203eqtr4ri 2209 . 2 (!โ€˜0) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...0)๐‘˜
22 elnn0 9177 . . 3 (๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†” (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ฅ = 0))
23 simpr 110 . . . . . . 7 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆง (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜) โ†’ (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜)
2423oveq1d 5889 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆง (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜) โ†’ ((!โ€˜๐‘ฅ) ยท (๐‘ฅ + 1)) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ ยท (๐‘ฅ + 1)))
25 nnnn0 9182 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ โ„•0)
26 facp1 10709 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = ((!โ€˜๐‘ฅ) ยท (๐‘ฅ + 1)))
2725, 26syl 14 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = ((!โ€˜๐‘ฅ) ยท (๐‘ฅ + 1)))
28 elnnuz 9563 . . . . . . . . . 10 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†” ๐‘ฅ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
2928biimpi 120 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1))
30 elfzelz 10024 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„ค)
3130zcnd 9375 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
3231adantl 277 . . . . . . . . 9 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆง ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
33 id 19 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ = (๐‘ฅ + 1) โ†’ ๐‘˜ = (๐‘ฅ + 1))
3429, 32, 33fprodp1 11607 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜ = (โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ ยท (๐‘ฅ + 1)))
3527, 34eqeq12d 2192 . . . . . . 7 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ ((!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜ โ†” ((!โ€˜๐‘ฅ) ยท (๐‘ฅ + 1)) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ ยท (๐‘ฅ + 1))))
3635adantr 276 . . . . . 6 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆง (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜) โ†’ ((!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜ โ†” ((!โ€˜๐‘ฅ) ยท (๐‘ฅ + 1)) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ ยท (๐‘ฅ + 1))))
3724, 36mpbird 167 . . . . 5 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆง (!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜) โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜)
3837ex 115 . . . 4 (๐‘ฅ โˆˆ โ„• โ†’ ((!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜))
39 1zzd 9279 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ 1 โˆˆ โ„ค)
40 1cnd 7972 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ 1 โˆˆ โ„‚)
41 id 19 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = 1 โ†’ ๐‘˜ = 1)
4241fprod1 11601 . . . . . . 7 ((1 โˆˆ โ„ค โˆง 1 โˆˆ โ„‚) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...1)๐‘˜ = 1)
4339, 40, 42syl2anc 411 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...1)๐‘˜ = 1)
44 oveq1 5881 . . . . . . . . 9 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅ + 1) = (0 + 1))
45 0p1e1 9032 . . . . . . . . 9 (0 + 1) = 1
4644, 45eqtrdi 2226 . . . . . . . 8 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (๐‘ฅ + 1) = 1)
4746oveq2d 5890 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (1...(๐‘ฅ + 1)) = (1...1))
4847prodeq1d 11571 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜ = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...1)๐‘˜)
49 fv0p1e1 9033 . . . . . . 7 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = (!โ€˜1))
50 fac1 10708 . . . . . . 7 (!โ€˜1) = 1
5149, 50eqtrdi 2226 . . . . . 6 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = 1)
5243, 48, 513eqtr4rd 2221 . . . . 5 (๐‘ฅ = 0 โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜)
5352a1d 22 . . . 4 (๐‘ฅ = 0 โ†’ ((!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜))
5438, 53jaoi 716 . . 3 ((๐‘ฅ โˆˆ โ„• โˆจ ๐‘ฅ = 0) โ†’ ((!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜))
5522, 54sylbi 121 . 2 (๐‘ฅ โˆˆ โ„•0 โ†’ ((!โ€˜๐‘ฅ) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐‘ฅ)๐‘˜ โ†’ (!โ€˜(๐‘ฅ + 1)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...(๐‘ฅ + 1))๐‘˜))
564, 8, 12, 16, 21, 55nn0ind 9366 1 (๐ด โˆˆ โ„•0 โ†’ (!โ€˜๐ด) = โˆ๐‘˜ โˆˆ (1...๐ด)๐‘˜)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 104   โ†” wb 105   โˆจ wo 708   = wceq 1353   โˆˆ wcel 2148  โˆ…c0 3422  โ€˜cfv 5216  (class class class)co 5874  โ„‚cc 7808  0cc0 7810  1c1 7811   + caddc 7813   ยท cmul 7815  โ„•cn 8918  โ„•0cn0 9175  โ„คcz 9252  โ„คโ‰ฅcuz 9527  ...cfz 10007  !cfa 10704  โˆcprod 11557
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 4118  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-mulrcl 7909  ax-addcom 7910  ax-mulcom 7911  ax-addass 7912  ax-mulass 7913  ax-distr 7914  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-1rid 7917  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-precex 7920  ax-cnre 7921  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-ltwlin 7923  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-apti 7925  ax-pre-ltadd 7926  ax-pre-mulgt0 7927  ax-pre-mulext 7928  ax-arch 7929  ax-caucvg 7930
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 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-tr 4102  df-id 4293  df-po 4296  df-iso 4297  df-iord 4366  df-on 4368  df-ilim 4369  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-isom 5225  df-riota 5830  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-1st 6140  df-2nd 6141  df-recs 6305  df-irdg 6370  df-frec 6391  df-1o 6416  df-oadd 6420  df-er 6534  df-en 6740  df-dom 6741  df-fin 6742  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-xr 7995  df-ltxr 7996  df-le 7997  df-sub 8129  df-neg 8130  df-reap 8531  df-ap 8538  df-div 8629  df-inn 8919  df-2 8977  df-3 8978  df-4 8979  df-n0 9176  df-z 9253  df-uz 9528  df-q 9619  df-rp 9653  df-fz 10008  df-fzo 10142  df-seqfrec 10445  df-exp 10519  df-fac 10705  df-ihash 10755  df-cj 10850  df-re 10851  df-im 10852  df-rsqrt 11006  df-abs 11007  df-clim 11286  df-proddc 11558
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator