ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  fprodm1 GIF version

Theorem fprodm1 12384
Description: Separate out the last term in a finite product. (Contributed by Scott Fenton, 16-Dec-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
fprodm1.1 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
fprodm1.2 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
fprodm1.3 (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐵)
Assertion
Ref Expression
fprodm1 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (∏𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))𝐴 · 𝐵))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem fprodm1
Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fzp1nel 10522 . . . . 5 ¬ ((𝑁 − 1) + 1) ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))
2 fprodm1.1 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
3 eluzelz 9941 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
42, 3syl 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
54zcnd 9774 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
6 1cnd 8343 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
75, 6npcand 8643 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
87eleq1d 2307 . . . . 5 (𝜑 → (((𝑁 − 1) + 1) ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)) ↔ 𝑁 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))))
91, 8mtbii 685 . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑁 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))
10 disjsn 3771 . . . 4 (((𝑀...(𝑁 − 1)) ∩ {𝑁}) = ∅ ↔ ¬ 𝑁 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))
119, 10sylibr 134 . . 3 (𝜑 → ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∩ {𝑁}) = ∅)
12 eluzel2 9936 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
132, 12syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
14 peano2zm 9687 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
1513, 14syl 14 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
1613zcnd 9774 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
1716, 6npcand 8643 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑀 − 1) + 1) = 𝑀)
1817fveq2d 5699 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤ≥‘((𝑀 − 1) + 1)) = (ℤ≥‘𝑀))
192, 18eleqtrrd 2318 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘((𝑀 − 1) + 1)))
20 eluzp1m1 9956 . . . . . 6 (((𝑀 − 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘((𝑀 − 1) + 1))) → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑀 − 1)))
2115, 19, 20syl2anc 415 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑀 − 1)))
22 fzsuc2 10497 . . . . 5 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑀 − 1))) → (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)) = ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∪ {((𝑁 − 1) + 1)}))
2313, 21, 22syl2anc 415 . . . 4 (𝜑 → (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)) = ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∪ {((𝑁 − 1) + 1)}))
247oveq2d 6101 . . . 4 (𝜑 → (𝑀...((𝑁 − 1) + 1)) = (𝑀...𝑁))
257sneqd 3722 . . . . 5 (𝜑 → {((𝑁 − 1) + 1)} = {𝑁})
2625uneq2d 3383 . . . 4 (𝜑 → ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∪ {((𝑁 − 1) + 1)}) = ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∪ {𝑁}))
2723, 24, 263eqtr3d 2279 . . 3 (𝜑 → (𝑀...𝑁) = ((𝑀...(𝑁 − 1)) ∪ {𝑁}))
2813, 4fzfigd 10883 . . 3 (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ Fin)
29 elfzelz 10439 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
3029adantl 277 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑗 ∈ ℤ)
3113adantr 276 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
324adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
33 peano2zm 9687 . . . . . 6 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
3432, 33syl 14 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
35 fzdcel 10455 . . . . 5 ((𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℤ) → DECID 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))
3630, 31, 34, 35syl3anc 1278 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → DECID 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))
3736ralrimiva 2623 . . 3 (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)DECID 𝑗 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))
38 fprodm1.2 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
3911, 27, 28, 37, 38fprodsplitdc 12382 . 2 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (∏𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))𝐴 · ∏𝑘 ∈ {𝑁}𝐴))
40 fprodm1.3 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐵)
4140eleq1d 2307 . . . . 5 (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ))
4238ralrimiva 2623 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
43 eluzfz2 10447 . . . . . 6 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
442, 43syl 14 . . . . 5 (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
4541, 42, 44rspcdva 2934 . . . 4 (𝜑 → 𝐵 ∈ ℂ)
4640prodsn 12379 . . . 4 ((𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ∏𝑘 ∈ {𝑁}𝐴 = 𝐵)
472, 45, 46syl2anc 415 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ {𝑁}𝐴 = 𝐵)
4847oveq2d 6101 . 2 (𝜑 → (∏𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))𝐴 · ∏𝑘 ∈ {𝑁}𝐴) = (∏𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))𝐴 · 𝐵))
4939, 48eqtrd 2271 1 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (∏𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))𝐴 · 𝐵))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104  DECID wdc 846   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ∪ cun 3218   ∩ cin 3219  ∅c0 3520  {csn 3709  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085  ℂcc 8178  1c1 8181   + caddc 8183   · cmul 8185   − cmin 8499  ℤcz 9649  ℤ≥cuz 9931  ...cfz 10422  ∏cprod 12336
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-oadd 6691  df-er 6807  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-n0 9569  df-z 9650  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-ihash 11231  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781  df-clim 12064  df-proddc 12337
This theorem is used by:  fprodp1  12386  fprodm1s  12387
  Copyright terms: Public domain W3C validator