Theorem fprodsplit1f 12345

Description: Separate out a term in a finite product. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
fprodsplit1f.kph	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
fprodsplit1f.fk	⊢ (𝜑 → Ⅎ𝑘𝐷)
fprodsplit1f.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fprodsplit1f.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
fprodsplit1f.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
fprodsplit1f.d	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐶) → 𝐵 = 𝐷)

Assertion

Ref	Expression
fprodsplit1f	⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (𝐷 · ∏𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐶,𝑘

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐵(𝑘)   𝐷(𝑘)

Proof of Theorem fprodsplit1f

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fprodsplit1f.kph	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
2		disjdif 3585	. . . 4 ⊢ ({𝐶} ∩ (𝐴 ∖ {𝐶})) = ∅
3	2	a1i 9	. . 3 ⊢ (𝜑 → ({𝐶} ∩ (𝐴 ∖ {𝐶})) = ∅)
4		fprodsplit1f.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
5		fprodsplit1f.c	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
6		snfig 7069	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → {𝐶} ∈ Fin)
7	5, 6	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝐶} ∈ Fin)
8	5	snssd 3844	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝐶} ⊆ 𝐴)
9		undiffi 7198	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝐶} ∈ Fin ∧ {𝐶} ⊆ 𝐴) → 𝐴 = ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶})))
10	4, 7, 8, 9	syl3anc 1274	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 = ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶})))
11		fprodsplit1f.b	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
12	1, 3, 10, 4, 11	fprodsplitf 12343	. 2 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 · ∏𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))
13	5	ancli 323	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴))
14		nfv 1577	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘 𝐶 ∈ 𝐴
15	1, 14	nfan 1614	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴)
16		nfcsb1v 3174	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵
17	16	nfel1 2397	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ
18	15, 17	nfim 1621	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
19		eleq1 2297	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐶 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝐶 ∈ 𝐴))
20	19	anbi2d 464	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝐶 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴)))
21		csbeq1a 3150	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝐶 → 𝐵 = ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵)
22	21	eleq1d 2303	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝐶 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
23	20, 22	imbi12d 234	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝐶 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)))
24	18, 23, 11	vtoclg1f 2876	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → ((𝜑 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ))
25	5, 13, 24	sylc 62	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ)
26		prodsns 12314	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ 𝐴 ∧ ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 ∈ ℂ) → ∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 = ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵)
27	5, 25, 26	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 = ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵)
28		fprodsplit1f.fk	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Ⅎ𝑘𝐷)
29		fprodsplit1f.d	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐶) → 𝐵 = 𝐷)
30	1, 28, 5, 29	csbiedf 3182	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 = 𝐷)
31	27, 30	eqtrd 2267	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 = 𝐷)
32	31	oveq1d 6073	. 2 ⊢ (𝜑 → (∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 · ∏𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵) = (𝐷 · ∏𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))
33	12, 32	eqtrd 2267	1 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (𝐷 · ∏𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1398  Ⅎwnf 1509   ∈ wcel 2205  Ⅎwnfc 2373  ⦋csb 3141   ∖ cdif 3211   ∪ cun 3212   ∩ cin 3213   ⊆ wss 3214  ∅c0 3512  {csn 3694  (class class class)co 6058  Fincfn 6988  ℂcc 8141   · cmul 8148  ∏cprod 12261

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-coll 4230  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-setind 4664  ax-iinf 4715  ax-cnex 8234  ax-resscn 8235  ax-1cn 8236  ax-1re 8237  ax-icn 8238  ax-addcl 8239  ax-addrcl 8240  ax-mulcl 8241  ax-mulrcl 8242  ax-addcom 8243  ax-mulcom 8244  ax-addass 8245  ax-mulass 8246  ax-distr 8247  ax-i2m1 8248  ax-0lt1 8249  ax-1rid 8250  ax-0id 8251  ax-rnegex 8252  ax-precex 8253  ax-cnre 8254  ax-pre-ltirr 8255  ax-pre-ltwlin 8256  ax-pre-lttrn 8257  ax-pre-apti 8258  ax-pre-ltadd 8259  ax-pre-mulgt0 8260  ax-pre-mulext 8261  ax-arch 8262  ax-caucvg 8263

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-nel 2510  df-ral 2527  df-rex 2528  df-reu 2529  df-rmo 2530  df-rab 2531  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-if 3625  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-iun 3998  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-tr 4214  df-id 4419  df-po 4422  df-iso 4423  df-iord 4492  df-on 4494  df-ilim 4495  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-isom 5366  df-riota 6011  df-ov 6061  df-oprab 6062  df-mpo 6063  df-1st 6347  df-2nd 6348  df-recs 6549  df-irdg 6614  df-frec 6635  df-1o 6660  df-oadd 6664  df-er 6780  df-en 6989  df-dom 6990  df-fin 6991  df-pnf 8326  df-mnf 8327  df-xr 8328  df-ltxr 8329  df-le 8330  df-sub 8462  df-neg 8463  df-reap 8866  df-ap 8873  df-div 8964  df-inn 9255  df-2 9313  df-3 9314  df-4 9315  df-n0 9514  df-z 9595  df-uz 9872  df-q 9970  df-rp 10005  df-fz 10362  df-fzo 10499  df-seqfrec 10834  df-exp 10925  df-ihash 11164  df-cj 11552  df-re 11553  df-im 11554  df-rsqrt 11708  df-abs 11709  df-clim 11989  df-proddc 12262

This theorem is referenced by:  fprodeq0g  12349