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

Theorem fprodsplitdc 12162
Description: Split a finite product into two parts. New proofs should use fprodsplit 12163 which is the same but with one fewer hypothesis. (Contributed by Scott Fenton, 16-Dec-2017.) (New usage is discouraged.)
Hypotheses
Ref Expression
fprodsplitdc.1 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
fprodsplitdc.2 (𝜑𝑈 = (𝐴𝐵))
fprodsplitdc.3 (𝜑𝑈 ∈ Fin)
fprodsplitdc.a (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴)
fprodsplitdc.4 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
fprodsplitdc (𝜑 → ∏𝑘𝑈 𝐶 = (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑗,𝑘   𝐵,𝑗,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘   𝑈,𝑗,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑗,𝑘)

Proof of Theorem fprodsplitdc
StepHypRef Expression
1 iftrue 3610 . . . . 5 (𝑘𝐴 → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
21prodeq2i 12128 . . . 4 𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐴 𝐶
3 ssun1 3370 . . . . . 6 𝐴 ⊆ (𝐴𝐵)
4 fprodsplitdc.2 . . . . . 6 (𝜑𝑈 = (𝐴𝐵))
53, 4sseqtrrid 3278 . . . . 5 (𝜑𝐴𝑈)
61adantl 277 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
75sselda 3227 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑘𝑈)
8 fprodsplitdc.4 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)
97, 8syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
106, 9eqeltrd 2308 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
11 fprodsplitdc.a . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴)
12 eldifn 3330 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐴) → ¬ 𝑘𝐴)
1312iffalsed 3615 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑈𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
1413adantl 277 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝐴)) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
15 fprodsplitdc.3 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ Fin)
165, 10, 11, 14, 15fprodssdc 12156 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
172, 16eqtr3id 2278 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
18 iftrue 3610 . . . . 5 (𝑘𝐵 → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
1918prodeq2i 12128 . . . 4 𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐵 𝐶
20 ssun2 3371 . . . . . 6 𝐵 ⊆ (𝐴𝐵)
2120, 4sseqtrrid 3278 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑈)
2218adantl 277 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
2321sselda 3227 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝑘𝑈)
2423, 8syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
2522, 24eqeltrd 2308 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
26 fprodsplitdc.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
27 disj 3543 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝐵) = ∅ ↔ ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2826, 27sylib 122 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2928ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
3029r19.21bi 2620 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → ¬ 𝑗𝐵)
3130olcd 741 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
32 df-dc 842 . . . . . . . . . 10 (DECID 𝑗𝐵 ↔ (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
3331, 32sylibr 134 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
34 simpr 110 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → ¬ 𝑗𝐴)
35 simpllr 536 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝑈)
364eleq2d 2301 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑗𝑈𝑗 ∈ (𝐴𝐵)))
3736ad3antrrr 492 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝑈𝑗 ∈ (𝐴𝐵)))
3835, 37mpbid 147 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗 ∈ (𝐴𝐵))
39 elun 3348 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4038, 39sylib 122 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4140orcomd 736 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵𝑗𝐴))
4234, 41ecased 1385 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝐵)
4342orcd 740 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
4443, 32sylibr 134 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
45 exmiddc 843 . . . . . . . . . 10 (DECID 𝑗𝐴 → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4645adantl 277 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4733, 44, 46mpjaodan 805 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
4847ex 115 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝑈) → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑗𝐵))
4948ralimdva 2599 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵))
5011, 49mpd 13 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵)
51 eldifn 3330 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → ¬ 𝑘𝐵)
5251iffalsed 3615 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5352adantl 277 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝐵)) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5421, 25, 50, 53, 15fprodssdc 12156 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5519, 54eqtr3id 2278 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5617, 55oveq12d 6036 . 2 (𝜑 → (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
57 1cnd 8195 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → 1 ∈ ℂ)
58 eleq1w 2292 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐴𝑘𝐴))
5958dcbid 845 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑘𝐴))
6059cbvralv 2767 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6111, 60sylib 122 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6261r19.21bi 2620 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐴)
638, 57, 62ifcldcd 3643 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
64 eleq1w 2292 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐵𝑘𝐵))
6564dcbid 845 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐵DECID 𝑘𝐵))
6665cbvralv 2767 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6750, 66sylib 122 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6867r19.21bi 2620 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐵)
698, 57, 68ifcldcd 3643 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
7015, 63, 69fprodmul 12157 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
714eleq2d 2301 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘𝑈𝑘 ∈ (𝐴𝐵)))
72 elun 3348 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵))
7371, 72bitrdi 196 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝑈 ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵)))
7473biimpa 296 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → (𝑘𝐴𝑘𝐵))
75 disjel 3549 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝐵) = ∅ ∧ 𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7626, 75sylan 283 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7776iffalsed 3615 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
786, 77oveq12d 6036 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (𝐶 · 1))
799mulridd 8196 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐶 · 1) = 𝐶)
8078, 79eqtrd 2264 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8176ex 115 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑘𝐴 → ¬ 𝑘𝐵))
8281con2d 629 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑘𝐵 → ¬ 𝑘𝐴))
8382imp 124 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐵) → ¬ 𝑘𝐴)
8483iffalsed 3615 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
8584, 22oveq12d 6036 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (1 · 𝐶))
8624mulid2d 8198 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (1 · 𝐶) = 𝐶)
8785, 86eqtrd 2264 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8880, 87jaodan 804 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐴𝑘𝐵)) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8974, 88syldan 282 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
9089prodeq2dv 12132 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = ∏𝑘𝑈 𝐶)
9156, 70, 903eqtr2rd 2271 1 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 𝐶 = (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  wb 105  wo 715  DECID wdc 841   = wceq 1397  wcel 2202  wral 2510  cdif 3197  cun 3198  cin 3199  c0 3494  ifcif 3605  (class class class)co 6018  Fincfn 6909  cc 8030  1c1 8033   · cmul 8037  cprod 12116
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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-mulrcl 8131  ax-addcom 8132  ax-mulcom 8133  ax-addass 8134  ax-mulass 8135  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-1rid 8139  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-precex 8142  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-apti 8147  ax-pre-ltadd 8148  ax-pre-mulgt0 8149  ax-pre-mulext 8150  ax-arch 8151  ax-caucvg 8152
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rmo 2518  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-isom 5335  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-irdg 6536  df-frec 6557  df-1o 6582  df-oadd 6586  df-er 6702  df-en 6910  df-dom 6911  df-fin 6912  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-reap 8755  df-ap 8762  df-div 8853  df-inn 9144  df-2 9202  df-3 9203  df-4 9204  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-q 9854  df-rp 9889  df-fz 10244  df-fzo 10378  df-seqfrec 10711  df-exp 10802  df-ihash 11039  df-cj 11407  df-re 11408  df-im 11409  df-rsqrt 11563  df-abs 11564  df-clim 11844  df-proddc 12117
This theorem is referenced by:  fprodsplit  12163  fprodm1  12164  fprod1p  12165  fprodunsn  12170  fprodeq0  12183
  Copyright terms: Public domain W3C validator