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

Theorem fprodsplitdc 11505
Description: Split a finite product into two parts. New proofs should use fprodsplit 11506 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 3511 . . . . 5 (𝑘𝐴 → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
21prodeq2i 11471 . . . 4 𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐴 𝐶
3 ssun1 3271 . . . . . 6 𝐴 ⊆ (𝐴𝐵)
4 fprodsplitdc.2 . . . . . 6 (𝜑𝑈 = (𝐴𝐵))
53, 4sseqtrrid 3179 . . . . 5 (𝜑𝐴𝑈)
61adantl 275 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 𝐶)
75sselda 3128 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑘𝑈)
8 fprodsplitdc.4 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)
97, 8syldan 280 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
106, 9eqeltrd 2234 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
11 fprodsplitdc.a . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴)
12 eldifn 3231 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐴) → ¬ 𝑘𝐴)
1312iffalsed 3516 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑈𝐴) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
1413adantl 275 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝐴)) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
15 fprodsplitdc.3 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ Fin)
165, 10, 11, 14, 15fprodssdc 11499 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
172, 16eqtr3id 2204 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐴 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1))
18 iftrue 3511 . . . . 5 (𝑘𝐵 → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
1918prodeq2i 11471 . . . 4 𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝐵 𝐶
20 ssun2 3272 . . . . . 6 𝐵 ⊆ (𝐴𝐵)
2120, 4sseqtrrid 3179 . . . . 5 (𝜑𝐵𝑈)
2218adantl 275 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 𝐶)
2321sselda 3128 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝑘𝑈)
2423, 8syldan 280 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → 𝐶 ∈ ℂ)
2522, 24eqeltrd 2234 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
26 fprodsplitdc.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
27 disj 3443 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴𝐵) = ∅ ↔ ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2826, 27sylib 121 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
2928ad2antrr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → ∀𝑗𝐴 ¬ 𝑗𝐵)
3029r19.21bi 2545 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → ¬ 𝑗𝐵)
3130olcd 724 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
32 df-dc 821 . . . . . . . . . 10 (DECID 𝑗𝐵 ↔ (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
3331, 32sylibr 133 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
34 simpr 109 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → ¬ 𝑗𝐴)
35 simpllr 524 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝑈)
364eleq2d 2227 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝑗𝑈𝑗 ∈ (𝐴𝐵)))
3736ad3antrrr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝑈𝑗 ∈ (𝐴𝐵)))
3835, 37mpbid 146 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗 ∈ (𝐴𝐵))
39 elun 3249 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4038, 39sylib 121 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴𝑗𝐵))
4140orcomd 719 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵𝑗𝐴))
4234, 41ecased 1331 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → 𝑗𝐵)
4342orcd 723 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → (𝑗𝐵 ∨ ¬ 𝑗𝐵))
4443, 32sylibr 133 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) ∧ ¬ 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
45 exmiddc 822 . . . . . . . . . 10 (DECID 𝑗𝐴 → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4645adantl 275 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → (𝑗𝐴 ∨ ¬ 𝑗𝐴))
4733, 44, 46mpjaodan 788 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑗𝑈) ∧ DECID 𝑗𝐴) → DECID 𝑗𝐵)
4847ex 114 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝑈) → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑗𝐵))
4948ralimdva 2524 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵))
5011, 49mpd 13 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵)
51 eldifn 3231 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → ¬ 𝑘𝐵)
5251iffalsed 3516 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑈𝐵) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5352adantl 275 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑈𝐵)) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
5421, 25, 50, 53, 15fprodssdc 11499 . . . 4 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5519, 54eqtr3id 2204 . . 3 (𝜑 → ∏𝑘𝐵 𝐶 = ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1))
5617, 55oveq12d 5845 . 2 (𝜑 → (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
57 1cnd 7897 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → 1 ∈ ℂ)
58 eleq1w 2218 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐴𝑘𝐴))
5958dcbid 824 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐴DECID 𝑘𝐴))
6059cbvralv 2680 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐴 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6111, 60sylib 121 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐴)
6261r19.21bi 2545 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐴)
638, 57, 62ifcldcd 3541 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
64 eleq1w 2218 . . . . . . . 8 (𝑗 = 𝑘 → (𝑗𝐵𝑘𝐵))
6564dcbid 824 . . . . . . 7 (𝑗 = 𝑘 → (DECID 𝑗𝐵DECID 𝑘𝐵))
6665cbvralv 2680 . . . . . 6 (∀𝑗𝑈 DECID 𝑗𝐵 ↔ ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6750, 66sylib 121 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘𝑈 DECID 𝑘𝐵)
6867r19.21bi 2545 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → DECID 𝑘𝐵)
698, 57, 68ifcldcd 3541 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) ∈ ℂ)
7015, 63, 69fprodmul 11500 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · ∏𝑘𝑈 if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)))
714eleq2d 2227 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘𝑈𝑘 ∈ (𝐴𝐵)))
72 elun 3249 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝐴𝐵) ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵))
7371, 72bitrdi 195 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝑈 ↔ (𝑘𝐴𝑘𝐵)))
7473biimpa 294 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑈) → (𝑘𝐴𝑘𝐵))
75 disjel 3449 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝐵) = ∅ ∧ 𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7626, 75sylan 281 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐴) → ¬ 𝑘𝐵)
7776iffalsed 3516 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐴) → if(𝑘𝐵, 𝐶, 1) = 1)
786, 77oveq12d 5845 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (𝐶 · 1))
799mulid1d 7898 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐶 · 1) = 𝐶)
8078, 79eqtrd 2190 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8176ex 114 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑘𝐴 → ¬ 𝑘𝐵))
8281con2d 614 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑘𝐵 → ¬ 𝑘𝐴))
8382imp 123 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐵) → ¬ 𝑘𝐴)
8483iffalsed 3516 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝐵) → if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) = 1)
8584, 22oveq12d 5845 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = (1 · 𝐶))
8624mulid2d 7899 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐵) → (1 · 𝐶) = 𝐶)
8785, 86eqtrd 2190 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐵) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8880, 87jaodan 787 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐴𝑘𝐵)) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
8974, 88syldan 280 . . 3 ((𝜑𝑘𝑈) → (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = 𝐶)
9089prodeq2dv 11475 . 2 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 (if(𝑘𝐴, 𝐶, 1) · if(𝑘𝐵, 𝐶, 1)) = ∏𝑘𝑈 𝐶)
9156, 70, 903eqtr2rd 2197 1 (𝜑 → ∏𝑘𝑈 𝐶 = (∏𝑘𝐴 𝐶 · ∏𝑘𝐵 𝐶))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 103  wb 104  wo 698  DECID wdc 820   = wceq 1335  wcel 2128  wral 2435  cdif 3099  cun 3100  cin 3101  c0 3395  ifcif 3506  (class class class)co 5827  Fincfn 6688  cc 7733  1c1 7736   · cmul 7740  cprod 11459
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-13 2130  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-coll 4082  ax-sep 4085  ax-nul 4093  ax-pow 4138  ax-pr 4172  ax-un 4396  ax-setind 4499  ax-iinf 4550  ax-cnex 7826  ax-resscn 7827  ax-1cn 7828  ax-1re 7829  ax-icn 7830  ax-addcl 7831  ax-addrcl 7832  ax-mulcl 7833  ax-mulrcl 7834  ax-addcom 7835  ax-mulcom 7836  ax-addass 7837  ax-mulass 7838  ax-distr 7839  ax-i2m1 7840  ax-0lt1 7841  ax-1rid 7842  ax-0id 7843  ax-rnegex 7844  ax-precex 7845  ax-cnre 7846  ax-pre-ltirr 7847  ax-pre-ltwlin 7848  ax-pre-lttrn 7849  ax-pre-apti 7850  ax-pre-ltadd 7851  ax-pre-mulgt0 7852  ax-pre-mulext 7853  ax-arch 7854  ax-caucvg 7855
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ne 2328  df-nel 2423  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rmo 2443  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-csb 3032  df-dif 3104  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-nul 3396  df-if 3507  df-pw 3546  df-sn 3567  df-pr 3568  df-op 3570  df-uni 3775  df-int 3810  df-iun 3853  df-br 3968  df-opab 4029  df-mpt 4030  df-tr 4066  df-id 4256  df-po 4259  df-iso 4260  df-iord 4329  df-on 4331  df-ilim 4332  df-suc 4334  df-iom 4553  df-xp 4595  df-rel 4596  df-cnv 4597  df-co 4598  df-dm 4599  df-rn 4600  df-res 4601  df-ima 4602  df-iota 5138  df-fun 5175  df-fn 5176  df-f 5177  df-f1 5178  df-fo 5179  df-f1o 5180  df-fv 5181  df-isom 5182  df-riota 5783  df-ov 5830  df-oprab 5831  df-mpo 5832  df-1st 6091  df-2nd 6092  df-recs 6255  df-irdg 6320  df-frec 6341  df-1o 6366  df-oadd 6370  df-er 6483  df-en 6689  df-dom 6690  df-fin 6691  df-pnf 7917  df-mnf 7918  df-xr 7919  df-ltxr 7920  df-le 7921  df-sub 8053  df-neg 8054  df-reap 8455  df-ap 8462  df-div 8551  df-inn 8840  df-2 8898  df-3 8899  df-4 8900  df-n0 9097  df-z 9174  df-uz 9446  df-q 9536  df-rp 9568  df-fz 9920  df-fzo 10052  df-seqfrec 10355  df-exp 10429  df-ihash 10662  df-cj 10754  df-re 10755  df-im 10756  df-rsqrt 10910  df-abs 10911  df-clim 11188  df-proddc 11460
This theorem is referenced by:  fprodsplit  11506  fprodm1  11507  fprod1p  11508  fprodunsn  11513  fprodeq0  11526
  Copyright terms: Public domain W3C validator