Theorem fprodcn 46357

Description: A finite product of functions to complex numbers from a common topological space is continuous. The class expression for 𝐵 normally contains free variables 𝑘 and 𝑥 to index it. (Contributed by Glauco Siliprandi, 8-Apr-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
fprodcn.d	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
fprodcn.k	⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
fprodcn.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
fprodcn.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fprodcn.b	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))

Assertion

Ref	Expression
fprodcn	⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑥   𝑘,𝐽   𝑘,𝐾   𝑘,𝑋,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑘)   𝐵(𝑥, 𝑘)   𝐽(𝑥)   𝐾(𝑥)

Proof of Theorem fprodcn

Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		prodeq1 15987	. . . 4 ⊢ (𝑦 = ∅ → ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵 = ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵)
2	1	mpteq2dv 5210	. . 3 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵))
3	2	eleq1d 2851	. 2 ⊢ (𝑦 = ∅ → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
4		prodeq1 15987	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵 = ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵)
5	4	mpteq2dv 5210	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵))
6	5	eleq1d 2851	. 2 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
7		prodeq1 15987	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (𝑧 ∪ {𝑤}) → ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵 = ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵)
8	7	mpteq2dv 5210	. . 3 ⊢ (𝑦 = (𝑧 ∪ {𝑤}) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵))
9	8	eleq1d 2851	. 2 ⊢ (𝑦 = (𝑧 ∪ {𝑤}) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
10		prodeq1 15987	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵 = ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵)
11	10	mpteq2dv 5210	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵))
12	11	eleq1d 2851	. 2 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
13		prod0 16023	. . . . . 6 ⊢ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵 = 1
14	13	mpteq2i 5212	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 1)
15		eqidd 2767	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 1 = 1)
16	15	cbvmptv 5220	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 1) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ 1)
17	14, 16	eqtri 2789	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ 1)
18	17	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ 1))
19		fprodcn.j	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
20		fprodcn.k	. . . . . 6 ⊢ 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
21	20	cnfldtopon 24976	. . . . 5 ⊢ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
22	21	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
23		1cnd 11220	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
24	19, 22, 23	cnmptc 23856	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ 1) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
25	18, 24	eqeltrd 2866	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
26		nfcv 2928	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑦∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵
27		nfcv 2928	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑧 ∪ {𝑤})
28		nfcsb1v 3880	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
29	27, 28	nfcprod 15989	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
30		csbeq1a 3870	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝐵 = ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
31	30	prodeq2ad 46349	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵 = ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
32	26, 29, 31	cbvmpt 5218	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
33	32	a1i 11	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵))
34		fprodcn.d	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
35		nfv 1947	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))
36	34, 35	nfan 1932	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧)))
37		nfcv 2928	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑋
38		nfcv 2928	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘𝑧
39	38	nfcprod1 15988	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵
40	37, 39	nfmpt 5214	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵)
41		nfcv 2928	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(𝐽 Cn 𝐾)
42	40, 41	nfel 2942	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)
43	36, 42	nfan 1932	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
44	19	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
45		fprodcn.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
46	45	ad2antrr 739	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝐴 ∈ Fin)
47		nfcv 2928	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑦𝐵
48	47, 28, 30	cbvmpt 5218	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
49	48	eqcomi 2775	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵)
50	49	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) = (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵))
51		fprodcn.b	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
52	50, 51	eqeltrd 2866	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
53	52	ad4ant14 765	. . . . 5 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
54		simplrl 789	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝑧 ⊆ 𝐴)
55		simplrr 790	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))
56		nfcv 2928	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑦∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵
57		nfcv 2928	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑥𝑧
58	57, 28	nfcprod 15989	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥∏𝑘 ∈ 𝑧 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵
59	30	prodeq2sdv 16003	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵 = ∏𝑘 ∈ 𝑧 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
60	56, 58, 59	cbvmpt 5218	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) = (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵)
61	60	eleq1i 2857	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
62	61	bilani 510	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 ⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
63	43, 20, 44, 46, 53, 54, 55, 62	fprodcnlem 46356	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑦 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})⦋𝑦 / 𝑥⦌𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
64	33, 63	eqeltrd 2866	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
65	64	ex 418	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑧 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ∈ (𝐴 ∖ 𝑧))) → ((𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝑧 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ (𝑧 ∪ {𝑤})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
66	3, 6, 9, 12, 25, 65, 45	findcard2d 9161	1 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑋 ↦ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2146  ⦋csb 3856   ∖ cdif 3905   ∪ cun 3906   ⊆ wss 3908  ∅c0 4289  {csn 4594   ↦ cmpt 5197  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423  Fincfn 8952  ℂcc 11116  1c1 11119  ∏cprod 15983  TopOpenctopn 17499  ℂ_fldccnfld 21559  TopOnctopon 23104   Cn ccn 23418

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-inf2 9620  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195  ax-pre-sup 11196

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-se 5620  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-map 8835  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-fi 9381  df-sup 9412  df-inf 9413  df-oi 9482  df-card 9944  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-div 11890  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-q 12991  df-rp 13035  df-xneg 13155  df-xadd 13156  df-xmul 13157  df-icc 13397  df-fz 13554  df-fzo 13702  df-seq 14058  df-exp 14118  df-hash 14387  df-cj 15176  df-re 15177  df-im 15178  df-sqrt 15312  df-abs 15313  df-clim 15565  df-prod 15984  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-starv 17350  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-ip 17353  df-tset 17354  df-ple 17355  df-ds 17357  df-unif 17358  df-hom 17359  df-cco 17360  df-rest 17500  df-topn 17501  df-0g 17519  df-gsum 17520  df-topgen 17521  df-pt 17522  df-prds 17525  df-xrs 17581  df-qtop 17586  df-imas 17587  df-xps 17589  df-mre 17663  df-mrc 17664  df-acs 17666  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-submnd 18873  df-mulg 19165  df-cntz 19418  df-cmn 19883  df-psmet 21551  df-xmet 21552  df-met 21553  df-bl 21554  df-mopn 21555  df-cnfld 21560  df-top 23088  df-topon 23105  df-topsp 23127  df-bases 23140  df-cn 23421  df-cnp 23422  df-tx 23756  df-hmeo 23949  df-xms 24514  df-ms 24515  df-tms 24516

This theorem is used by:  fprodsub2cncf  46660  fprodadd2cncf  46661