Theorem fprodsplit1f 12324

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 3583	. . . 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 7058	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → {𝐶} ∈ Fin)
7	5, 6	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝐶} ∈ Fin)
8	5	snssd 3841	. . . 4 ⊢ (𝜑 → {𝐶} ⊆ 𝐴)
9		undiffi 7187	. . . 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 12322	. 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 3173	. . . . . . . . 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 3149	. . . . . . . . 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 12293	. . . . 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 3181	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⦋𝐶 / 𝑘⦌𝐵 = 𝐷)
31	27, 30	eqtrd 2267	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∏𝑘 ∈ {𝐶}𝐵 = 𝐷)
32	31	oveq1d 6067	. 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 3140   ∖ cdif 3210   ∪ cun 3211   ∩ cin 3212   ⊆ wss 3213  ∅c0 3510  {csn 3691  (class class class)co 6052  Fincfn 6977  ℂcc 8127   · cmul 8134  ∏cprod 12240

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 4227  ax-sep 4230  ax-nul 4238  ax-pow 4289  ax-pr 4324  ax-un 4556  ax-setind 4661  ax-iinf 4712  ax-cnex 8220  ax-resscn 8221  ax-1cn 8222  ax-1re 8223  ax-icn 8224  ax-addcl 8225  ax-addrcl 8226  ax-mulcl 8227  ax-mulrcl 8228  ax-addcom 8229  ax-mulcom 8230  ax-addass 8231  ax-mulass 8232  ax-distr 8233  ax-i2m1 8234  ax-0lt1 8235  ax-1rid 8236  ax-0id 8237  ax-rnegex 8238  ax-precex 8239  ax-cnre 8240  ax-pre-ltirr 8241  ax-pre-ltwlin 8242  ax-pre-lttrn 8243  ax-pre-apti 8244  ax-pre-ltadd 8245  ax-pre-mulgt0 8246  ax-pre-mulext 8247  ax-arch 8248  ax-caucvg 8249

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 3045  df-csb 3141  df-dif 3215  df-un 3217  df-in 3219  df-ss 3226  df-nul 3511  df-if 3623  df-pw 3673  df-sn 3697  df-pr 3698  df-op 3700  df-uni 3917  df-int 3952  df-iun 3995  df-br 4112  df-opab 4174  df-mpt 4175  df-tr 4211  df-id 4416  df-po 4419  df-iso 4420  df-iord 4489  df-on 4491  df-ilim 4492  df-suc 4494  df-iom 4715  df-xp 4757  df-rel 4758  df-cnv 4759  df-co 4760  df-dm 4761  df-rn 4762  df-res 4763  df-ima 4764  df-iota 5314  df-fun 5356  df-fn 5357  df-f 5358  df-f1 5359  df-fo 5360  df-f1o 5361  df-fv 5362  df-isom 5363  df-riota 6005  df-ov 6055  df-oprab 6056  df-mpo 6057  df-1st 6336  df-2nd 6337  df-recs 6538  df-irdg 6603  df-frec 6624  df-1o 6649  df-oadd 6653  df-er 6769  df-en 6978  df-dom 6979  df-fin 6980  df-pnf 8312  df-mnf 8313  df-xr 8314  df-ltxr 8315  df-le 8316  df-sub 8448  df-neg 8449  df-reap 8851  df-ap 8858  df-div 8949  df-inn 9240  df-2 9298  df-3 9299  df-4 9300  df-n0 9499  df-z 9580  df-uz 9857  df-q 9955  df-rp 9990  df-fz 10346  df-fzo 10481  df-seqfrec 10814  df-exp 10905  df-ihash 11143  df-cj 11531  df-re 11532  df-im 11533  df-rsqrt 11687  df-abs 11688  df-clim 11968  df-proddc 12241

This theorem is referenced by:  fprodeq0g  12328