MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fprodle Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fprodle 15940
Description: If all the terms of two finite products are nonnegative and compare, so do the two products. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
fprodle.kph โ„ฒ๐‘˜๐œ‘
fprodle.a (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
fprodle.b ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
fprodle.0l3b ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค ๐ต)
fprodle.c ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
fprodle.blec ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ถ)
Assertion
Ref Expression
fprodle (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
Distinct variable group:   ๐ด,๐‘˜
Allowed substitution hints:   ๐œ‘(๐‘˜)   ๐ต(๐‘˜)   ๐ถ(๐‘˜)

Proof of Theorem fprodle
Dummy variable ๐‘— is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1red 11215 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ 1 โˆˆ โ„)
2 fprodle.kph . . . . . 6 โ„ฒ๐‘˜๐œ‘
3 nfra1 3282 . . . . . 6 โ„ฒ๐‘˜โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0
42, 3nfan 1903 . . . . 5 โ„ฒ๐‘˜(๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0)
5 fprodle.a . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
65adantr 482 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
7 fprodle.c . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
87adantlr 714 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„)
9 fprodle.b . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
109adantlr 714 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„)
11 rspa 3246 . . . . . . 7 ((โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0 โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โ‰  0)
1211adantll 713 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โ‰  0)
138, 10, 12redivcld 12042 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ถ / ๐ต) โˆˆ โ„)
144, 6, 13fprodreclf 15903 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต) โˆˆ โ„)
152, 5, 9fprodreclf 15903 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โˆˆ โ„)
1615adantr 482 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โˆˆ โ„)
17 fprodle.0l3b . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค ๐ต)
182, 5, 9, 17fprodge0 15937 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)
1918adantr 482 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ 0 โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)
2017adantlr 714 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค ๐ต)
2110, 20, 12ne0gt0d 11351 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 < ๐ต)
2210, 21elrpd 13013 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„+)
23 fprodle.blec . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ถ)
2423adantlr 714 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โ‰ค ๐ถ)
25 divge1 13042 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ โ„+ โˆง ๐ถ โˆˆ โ„ โˆง ๐ต โ‰ค ๐ถ) โ†’ 1 โ‰ค (๐ถ / ๐ต))
2622, 8, 24, 25syl3anc 1372 . . . . 5 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 1 โ‰ค (๐ถ / ๐ต))
274, 6, 13, 26fprodge1 15939 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ 1 โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต))
281, 14, 16, 19, 27lemul2ad 12154 . . 3 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท 1) โ‰ค (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต)))
299recnd 11242 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
302, 5, 29fprodclf 15936 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โˆˆ โ„‚)
3130mulridd 11231 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท 1) = โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)
3231adantr 482 . . 3 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท 1) = โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)
337recnd 11242 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
3433adantlr 714 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
3529adantlr 714 . . . . . 6 (((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
364, 6, 34, 35, 12fproddivf 15931 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ / โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต))
3736oveq2d 7425 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต)) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ / โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)))
382, 5, 33fprodclf 15936 . . . . . 6 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ โˆˆ โ„‚)
3938adantr 482 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ โˆˆ โ„‚)
4030adantr 482 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โˆˆ โ„‚)
414, 6, 35, 12fprodn0f 15935 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0)
4239, 40, 41divcan2d 11992 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ / โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
4337, 42eqtrd 2773 . . 3 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด (๐ถ / ๐ต)) = โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
4428, 32, 433brtr3d 5180 . 2 ((๐œ‘ โˆง โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
45 nne 2945 . . . . 5 (ยฌ ๐ต โ‰  0 โ†” ๐ต = 0)
4645rexbii 3095 . . . 4 (โˆƒ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ยฌ ๐ต โ‰  0 โ†” โˆƒ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0)
47 rexnal 3101 . . . 4 (โˆƒ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ยฌ ๐ต โ‰  0 โ†” ยฌ โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0)
48 nfv 1918 . . . . 5 โ„ฒ๐‘— ๐ต = 0
49 nfcsb1v 3919 . . . . . 6 โ„ฒ๐‘˜โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต
5049nfeq1 2919 . . . . 5 โ„ฒ๐‘˜โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0
51 csbeq1a 3908 . . . . . 6 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ๐ต = โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต)
5251eqeq1d 2735 . . . . 5 (๐‘˜ = ๐‘— โ†’ (๐ต = 0 โ†” โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0))
5348, 50, 52cbvrexw 3305 . . . 4 (โˆƒ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0 โ†” โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0)
5446, 47, 533bitr3i 301 . . 3 (ยฌ โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0 โ†” โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0)
55 nfv 1918 . . . . . . . 8 โ„ฒ๐‘˜ ๐‘— โˆˆ ๐ด
562, 55, 50nf3an 1905 . . . . . . 7 โ„ฒ๐‘˜(๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0)
5753ad2ant1 1134 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ ๐ด โˆˆ Fin)
58293ad2antl1 1186 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
59 simp2 1138 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ ๐‘— โˆˆ ๐ด)
6052biimparc 481 . . . . . . . 8 ((โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0 โˆง ๐‘˜ = ๐‘—) โ†’ ๐ต = 0)
61603ad2antl3 1188 . . . . . . 7 (((๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โˆง ๐‘˜ = ๐‘—) โ†’ ๐ต = 0)
6256, 57, 58, 59, 61fprodeq0g 15938 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด โˆง โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0)
6362rexlimdv3a 3160 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0 โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0))
6463imp 408 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0)
65 0red 11217 . . . . . . 7 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โˆˆ โ„)
6665, 9, 7, 17, 23letrd 11371 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด) โ†’ 0 โ‰ค ๐ถ)
672, 5, 7, 66fprodge0 15937 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 0 โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
6867adantr 482 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ 0 โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
6964, 68eqbrtrd 5171 . . 3 ((๐œ‘ โˆง โˆƒ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹๐‘— / ๐‘˜โฆŒ๐ต = 0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
7054, 69sylan2b 595 . 2 ((๐œ‘ โˆง ยฌ โˆ€๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰  0) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
7144, 70pm2.61dan 812 1 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต โ‰ค โˆ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ถ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   โˆง w3a 1088   = wceq 1542  โ„ฒwnf 1786   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆ€wral 3062  โˆƒwrex 3071  โฆ‹csb 3894   class class class wbr 5149  (class class class)co 7409  Fincfn 8939  โ„‚cc 11108  โ„cr 11109  0cc0 11110  1c1 11111   ยท cmul 11115   โ‰ค cle 11249   / cdiv 11871  โ„+crp 12974  โˆcprod 15849
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-pre-sup 11188
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9437  df-oi 9505  df-card 9934  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-div 11872  df-nn 12213  df-2 12275  df-3 12276  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-rp 12975  df-ico 13330  df-fz 13485  df-fzo 13628  df-seq 13967  df-exp 14028  df-hash 14291  df-cj 15046  df-re 15047  df-im 15048  df-sqrt 15182  df-abs 15183  df-clim 15432  df-prod 15850
This theorem is referenced by:  prmolefac  16979  aks4d1p1p2  40935  etransclem23  44973  hoidifhspdmvle  45336
  Copyright terms: Public domain W3C validator