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

Theorem fprodsplitdc 12150
Description: Split a finite product into two parts. New proofs should use fprodsplit 12151 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 3608 . . . . 5 (𝑘𝐴 → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
21prodeq2i 12116 . . . 4 𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐴 𝐶
3 ssun1 3368 . . . . . 6 𝐴 ⊆ (𝐴𝐵)
4 fprodsplitdc.2 . . . . . 6 (𝜑𝑈 = (𝐴𝐵))
53, 4sseqtrrid 3276 . . . . 5 (𝜑𝐴𝑈)
61adantl 277 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
75sselda 3225 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑘𝑈)
8 fprodsplitdc.4 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)
97, 8syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
106, 9eqeltrd 2306 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
11 fprodsplitdc.a . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴)
12 eldifn 3328 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐴) → ¬ 𝑘𝐴)
1312iffalsed 3613 . . . . . 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 12144 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
172, 16eqtr3id 2276 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
18 iftrue 3608 . . . . 5 (𝑘𝐵 → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
1918prodeq2i 12116 . . . 4 𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐵 𝐶
20 ssun2 3369 . . . . . 6 𝐵 ⊆ (𝐴𝐵)
2120, 4sseqtrrid 3276 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑈)
2218adantl 277 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
2321sselda 3225 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝑘𝑈)
2423, 8syldan 282 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
2522, 24eqeltrd 2306 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
26 fprodsplitdc.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
27 disj 3541 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝐵) = ∅ ↔ ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2826, 27sylib 122 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2928ad2antrr 488 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
3029r19.21bi 2618 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → ¬ 𝑗𝐵)
3130olcd 739 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
32 df-dc 840 . . . . . . . . . 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 534 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝑈)
364eleq2d 2299 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3346 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4038, 39sylib 122 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4140orcomd 734 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵𝑗𝐴))
4234, 41ecased 1383 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝐵)
4342orcd 738 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
4443, 32sylibr 134 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
45 exmiddc 841 . . . . . . . . . 10 (DECID 𝑗𝐴 → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4645adantl 277 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4733, 44, 46mpjaodan 803 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
4847ex 115 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝑈) → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑗𝐵))
4948ralimdva 2597 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵))
5011, 49mpd 13 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵)
51 eldifn 3328 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → ¬ 𝑘𝐵)
5251iffalsed 3613 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5352adantl 277 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝐵)) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5421, 25, 50, 53, 15fprodssdc 12144 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5519, 54eqtr3id 2276 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5617, 55oveq12d 6031 . 2 (𝜑 → (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
57 1cnd 8188 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → 1 ∈ ℂ)
58 eleq1w 2290 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐴𝑘𝐴))
5958dcbid 843 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑘𝐴))
6059cbvralv 2765 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6111, 60sylib 122 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6261r19.21bi 2618 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐴)
638, 57, 62ifcldcd 3641 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
64 eleq1w 2290 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐵𝑘𝐵))
6564dcbid 843 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐵DECID 𝑘𝐵))
6665cbvralv 2765 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6750, 66sylib 122 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6867r19.21bi 2618 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐵)
698, 57, 68ifcldcd 3641 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
7015, 63, 69fprodmul 12145 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
714eleq2d 2299 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘𝑈𝑘 ∈ (𝐴𝐵)))
72 elun 3346 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵))
7371, 72bitrdi 196 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝑈 ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵)))
7473biimpa 296 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → (𝑘𝐴𝑘𝐵))
75 disjel 3547 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝐵) = ∅ ∧ 𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7626, 75sylan 283 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7776iffalsed 3613 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
786, 77oveq12d 6031 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (𝐶 · 1))
799mulridd 8189 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐶 · 1) = 𝐶)
8078, 79eqtrd 2262 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8176ex 115 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑘𝐴 → ¬ 𝑘𝐵))
8281con2d 627 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑘𝐵 → ¬ 𝑘𝐴))
8382imp 124 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐵) → ¬ 𝑘𝐴)
8483iffalsed 3613 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
8584, 22oveq12d 6031 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (1 · 𝐶))
8624mulid2d 8191 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (1 · 𝐶) = 𝐶)
8785, 86eqtrd 2262 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8880, 87jaodan 802 . . . 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 12120 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = ∏𝑘𝑈 𝐶)
9156, 70, 903eqtr2rd 2269 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 713  DECID wdc 839   = wceq 1395  wcel 2200  wral 2508  cdif 3195  cun 3196  cin 3197  c0 3492  ifcif 3603  (class class class)co 6013  Fincfn 6904  cc 8023  1c1 8026   · cmul 8030  cprod 12104
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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4202  ax-sep 4205  ax-nul 4213  ax-pow 4262  ax-pr 4297  ax-un 4528  ax-setind 4633  ax-iinf 4684  ax-cnex 8116  ax-resscn 8117  ax-1cn 8118  ax-1re 8119  ax-icn 8120  ax-addcl 8121  ax-addrcl 8122  ax-mulcl 8123  ax-mulrcl 8124  ax-addcom 8125  ax-mulcom 8126  ax-addass 8127  ax-mulass 8128  ax-distr 8129  ax-i2m1 8130  ax-0lt1 8131  ax-1rid 8132  ax-0id 8133  ax-rnegex 8134  ax-precex 8135  ax-cnre 8136  ax-pre-ltirr 8137  ax-pre-ltwlin 8138  ax-pre-lttrn 8139  ax-pre-apti 8140  ax-pre-ltadd 8141  ax-pre-mulgt0 8142  ax-pre-mulext 8143  ax-arch 8144  ax-caucvg 8145
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2802  df-sbc 3030  df-csb 3126  df-dif 3200  df-un 3202  df-in 3204  df-ss 3211  df-nul 3493  df-if 3604  df-pw 3652  df-sn 3673  df-pr 3674  df-op 3676  df-uni 3892  df-int 3927  df-iun 3970  df-br 4087  df-opab 4149  df-mpt 4150  df-tr 4186  df-id 4388  df-po 4391  df-iso 4392  df-iord 4461  df-on 4463  df-ilim 4464  df-suc 4466  df-iom 4687  df-xp 4729  df-rel 4730  df-cnv 4731  df-co 4732  df-dm 4733  df-rn 4734  df-res 4735  df-ima 4736  df-iota 5284  df-fun 5326  df-fn 5327  df-f 5328  df-f1 5329  df-fo 5330  df-f1o 5331  df-fv 5332  df-isom 5333  df-riota 5966  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpo 6018  df-1st 6298  df-2nd 6299  df-recs 6466  df-irdg 6531  df-frec 6552  df-1o 6577  df-oadd 6581  df-er 6697  df-en 6905  df-dom 6906  df-fin 6907  df-pnf 8209  df-mnf 8210  df-xr 8211  df-ltxr 8212  df-le 8213  df-sub 8345  df-neg 8346  df-reap 8748  df-ap 8755  df-div 8846  df-inn 9137  df-2 9195  df-3 9196  df-4 9197  df-n0 9396  df-z 9473  df-uz 9749  df-q 9847  df-rp 9882  df-fz 10237  df-fzo 10371  df-seqfrec 10703  df-exp 10794  df-ihash 11031  df-cj 11396  df-re 11397  df-im 11398  df-rsqrt 11552  df-abs 11553  df-clim 11833  df-proddc 12105
This theorem is referenced by:  fprodsplit  12151  fprodm1  12152  fprod1p  12153  fprodunsn  12158  fprodeq0  12171
  Copyright terms: Public domain W3C validator