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

Theorem fprodser 15295
Description: A finite product expressed in terms of a partial product of an infinite sequence. The recursive definition of a finite product follows from here. (Contributed by Scott Fenton, 14-Dec-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
fprodser.1 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑘) = 𝐴)
fprodser.2 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
fprodser.3 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
fprodser (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (seq𝑀( · , 𝐹)‘𝑁))
Distinct variable groups:   𝑘,𝐹   𝜑,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑘)

Proof of Theorem fprodser
Dummy variables 𝑗 𝑚 𝑛 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 prodfc 15291 . 2 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘𝑗) = ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴
2 fveq2 6663 . . . 4 (𝑗 = ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘𝑗) = ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)))
3 fprodser.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
4 eluzelz 12245 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ)
53, 4syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
65zcnd 12080 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
7 eluzel2 12240 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
83, 7syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
98zcnd 12080 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
10 1cnd 10628 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
116, 9, 10subadd23d 11011 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑁𝑀) + 1) = (𝑁 + (1 − 𝑀)))
1211eqcomd 2825 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 + (1 − 𝑀)) = ((𝑁𝑀) + 1))
13 uznn0sub 12269 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑁𝑀) ∈ ℕ0)
143, 13syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑁𝑀) ∈ ℕ0)
15 nn0p1nn 11928 . . . . . 6 ((𝑁𝑀) ∈ ℕ0 → ((𝑁𝑀) + 1) ∈ ℕ)
1614, 15syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑁𝑀) + 1) ∈ ℕ)
1712, 16eqeltrd 2911 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ ℕ)
1810, 9pncan3d 10992 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (1 + (𝑀 − 1)) = 𝑀)
196, 10, 9pnpncand 11053 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)) = 𝑁)
2018, 19oveq12d 7166 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))) = (𝑀...𝑁))
2120eleq2d 2896 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))) ↔ 𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)))
2221biimpa 479 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))) → 𝑝 ∈ (𝑀...𝑁))
23 elfzelz 12900 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑝 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑝 ∈ ℤ)
2423zcnd 12080 . . . . . . . . . . . 12 (𝑝 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑝 ∈ ℂ)
2524adantl 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑝 ∈ ℂ)
26 peano2zm 12017 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
278, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
2827zcnd 12080 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑀 − 1) ∈ ℂ)
2928adantr 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑀 − 1) ∈ ℂ)
3025, 29npcand 10993 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)) = 𝑝)
31 simpr 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑝 ∈ (𝑀...𝑁))
3230, 31eqeltrd 2911 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
33 ovex 7181 . . . . . . . . . 10 (𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ V
34 oveq1 7155 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = (𝑝 − (𝑀 − 1)) → (𝑛 + (𝑀 − 1)) = ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)))
3534eleq1d 2895 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = (𝑝 − (𝑀 − 1)) → ((𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁)))
3633, 35sbcie 3810 . . . . . . . . 9 ([(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
3732, 36sylibr 236 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → [(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
3822, 37syldan 593 . . . . . . 7 ((𝜑𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))) → [(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
3938ralrimiva 3180 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))[(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
40 1zzd 12005 . . . . . . 7 (𝜑 → 1 ∈ ℤ)
4117nnzd 12078 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ ℤ)
42 fzshftral 12987 . . . . . . 7 ((1 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ ℤ ∧ (𝑀 − 1) ∈ ℤ) → (∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))(𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))[(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁)))
4340, 41, 27, 42syl3anc 1366 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))(𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ∀𝑝 ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))[(𝑝 − (𝑀 − 1)) / 𝑛](𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁)))
4439, 43mpbird 259 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))(𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
458adantr 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑀 ∈ ℤ)
465adantr 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑁 ∈ ℤ)
4723adantl 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑝 ∈ ℤ)
4827adantr 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
49 fzsubel 12935 . . . . . . . . . . 11 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑝 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − 1) ∈ ℤ)) → (𝑝 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ ((𝑀 − (𝑀 − 1))...(𝑁 − (𝑀 − 1)))))
5045, 46, 47, 48, 49syl22anc 836 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑝 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ ((𝑀 − (𝑀 − 1))...(𝑁 − (𝑀 − 1)))))
5131, 50mpbid 234 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ ((𝑀 − (𝑀 − 1))...(𝑁 − (𝑀 − 1))))
529, 10nncand 10994 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑀 − (𝑀 − 1)) = 1)
536, 9, 10subsub2d 11018 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝑁 − (𝑀 − 1)) = (𝑁 + (1 − 𝑀)))
5452, 53oveq12d 7166 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑀 − (𝑀 − 1))...(𝑁 − (𝑀 − 1))) = (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))))
5554adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑀 − (𝑀 − 1))...(𝑁 − (𝑀 − 1))) = (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))))
5651, 55eleqtrd 2913 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))))
5730eqcomd 2825 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑝 = ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1)))
5834rspceeqv 3636 . . . . . . . 8 (((𝑝 − (𝑀 − 1)) ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ∧ 𝑝 = ((𝑝 − (𝑀 − 1)) + (𝑀 − 1))) → ∃𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)))
5956, 57, 58syl2anc 586 . . . . . . 7 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ∃𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)))
60 elfzelz 12900 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) → 𝑛 ∈ ℤ)
6160zcnd 12080 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) → 𝑛 ∈ ℂ)
62 elfzelz 12900 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) → 𝑚 ∈ ℤ)
6362zcnd 12080 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) → 𝑚 ∈ ℂ)
6461, 63anim12i 614 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ))
65 eqtr2 2840 . . . . . . . . . . 11 ((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → (𝑛 + (𝑀 − 1)) = (𝑚 + (𝑀 − 1)))
66 simprl 769 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ)) → 𝑛 ∈ ℂ)
67 simprr 771 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ)) → 𝑚 ∈ ℂ)
6828adantr 483 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ)) → (𝑀 − 1) ∈ ℂ)
6966, 67, 68addcan2d 10836 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ)) → ((𝑛 + (𝑀 − 1)) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) ↔ 𝑛 = 𝑚))
7065, 69syl5ib 246 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℂ)) → ((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → 𝑛 = 𝑚))
7164, 70sylan2 594 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))))) → ((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → 𝑛 = 𝑚))
7271ralrimivva 3189 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))∀𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → 𝑛 = 𝑚))
7372adantr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))∀𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → 𝑛 = 𝑚))
74 oveq1 7155 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 + (𝑀 − 1)) = (𝑚 + (𝑀 − 1)))
7574eqeq2d 2830 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑚 → (𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ↔ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))))
7675reu4 3720 . . . . . . 7 (∃!𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ↔ (∃𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ ∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))∀𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))((𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)) ∧ 𝑝 = (𝑚 + (𝑀 − 1))) → 𝑛 = 𝑚)))
7759, 73, 76sylanbrc 585 . . . . . 6 ((𝜑𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)) → ∃!𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)))
7877ralrimiva 3180 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)∃!𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1)))
79 eqid 2819 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))) = (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))
8079f1ompt 6868 . . . . 5 ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))–1-1-onto→(𝑀...𝑁) ↔ (∀𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))(𝑛 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ∧ ∀𝑝 ∈ (𝑀...𝑁)∃!𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))𝑝 = (𝑛 + (𝑀 − 1))))
8144, 78, 80sylanbrc 585 . . . 4 (𝜑 → (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
82 fprodser.3 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
8382fmpttd 6872 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴):(𝑀...𝑁)⟶ℂ)
8483ffvelrnda 6844 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘𝑗) ∈ ℂ)
85 simpr 487 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))))
86 1zzd 12005 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → 1 ∈ ℤ)
8741adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ ℤ)
8862adantl 484 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → 𝑚 ∈ ℤ)
8927adantr 483 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
90 fzaddel 12933 . . . . . . . . 9 (((1 ∈ ℤ ∧ (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ ℤ) ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ (𝑀 − 1) ∈ ℤ)) → (𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↔ (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))))
9186, 87, 88, 89, 90syl22anc 836 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↔ (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1)))))
9285, 91mpbid 234 . . . . . . 7 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))))
9320adantr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((1 + (𝑀 − 1))...((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))) = (𝑀...𝑁))
9492, 93eleqtrd 2913 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁))
95 fprodser.1 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑘) = 𝐴)
9695ralrimiva 3180 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) = 𝐴)
97 nfcsb1v 3905 . . . . . . . . 9 𝑘(𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴
9897nfeq2 2993 . . . . . . . 8 𝑘(𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴
99 fveq2 6663 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (𝑚 + (𝑀 − 1)) → (𝐹𝑘) = (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))))
100 csbeq1a 3895 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (𝑚 + (𝑀 − 1)) → 𝐴 = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
10199, 100eqeq12d 2835 . . . . . . . 8 (𝑘 = (𝑚 + (𝑀 − 1)) → ((𝐹𝑘) = 𝐴 ↔ (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴))
10298, 101rspc 3609 . . . . . . 7 ((𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)(𝐹𝑘) = 𝐴 → (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴))
10396, 102mpan9 509 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
10494, 103syldan 593 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
105 f1of 6608 . . . . . . . 8 ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))–1-1-onto→(𝑀...𝑁) → (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))⟶(𝑀...𝑁))
10681, 105syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))⟶(𝑀...𝑁))
107 fvco3 6753 . . . . . . 7 (((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))):(1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))⟶(𝑀...𝑁) ∧ 𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))))‘𝑚) = (𝐹‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)))
108106, 107sylan 582 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))))‘𝑚) = (𝐹‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)))
109 ovex 7181 . . . . . . . . 9 (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ V
11074, 79, 109fvmpt 6761 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) → ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚) = (𝑚 + (𝑀 − 1)))
111110adantl 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚) = (𝑚 + (𝑀 − 1)))
112111fveq2d 6667 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝐹‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)) = (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))))
113108, 112eqtrd 2854 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))))‘𝑚) = (𝐹‘(𝑚 + (𝑀 − 1))))
114111fveq2d 6667 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)) = ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘(𝑚 + (𝑀 − 1))))
11582ralrimiva 3180 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
11697nfel1 2992 . . . . . . . . . 10 𝑘(𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ
117100eleq1d 2895 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = (𝑚 + (𝑀 − 1)) → (𝐴 ∈ ℂ ↔ (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ))
118116, 117rspc 3609 . . . . . . . . 9 ((𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ → (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ))
119115, 118mpan9 509 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ)
12094, 119syldan 593 . . . . . . 7 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ)
121 eqid 2819 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) = (𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)
122121fvmpts 6764 . . . . . . 7 (((𝑚 + (𝑀 − 1)) ∈ (𝑀...𝑁) ∧ (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
12394, 120, 122syl2anc 586 . . . . . 6 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘(𝑚 + (𝑀 − 1))) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
124114, 123eqtrd 2854 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)) = (𝑚 + (𝑀 − 1)) / 𝑘𝐴)
125104, 113, 1243eqtr4d 2864 . . . 4 ((𝜑𝑚 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀)))) → ((𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1))))‘𝑚) = ((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘((𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))‘𝑚)))
1262, 17, 81, 84, 125fprod 15287 . . 3 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘𝑗) = (seq1( · , (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))))‘(𝑁 + (1 − 𝑀))))
127 nnuz 12273 . . . . 5 ℕ = (ℤ‘1)
12817, 127eleqtrdi 2921 . . . 4 (𝜑 → (𝑁 + (1 − 𝑀)) ∈ (ℤ‘1))
129128, 27, 113seqshft2 13388 . . 3 (𝜑 → (seq1( · , (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ (1...(𝑁 + (1 − 𝑀))) ↦ (𝑛 + (𝑀 − 1)))))‘(𝑁 + (1 − 𝑀))) = (seq(1 + (𝑀 − 1))( · , 𝐹)‘((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))))
13018seqeq1d 13367 . . . 4 (𝜑 → seq(1 + (𝑀 − 1))( · , 𝐹) = seq𝑀( · , 𝐹))
131130, 19fveq12d 6670 . . 3 (𝜑 → (seq(1 + (𝑀 − 1))( · , 𝐹)‘((𝑁 + (1 − 𝑀)) + (𝑀 − 1))) = (seq𝑀( · , 𝐹)‘𝑁))
132126, 129, 1313eqtrd 2858 . 2 (𝜑 → ∏𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)((𝑘 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)‘𝑗) = (seq𝑀( · , 𝐹)‘𝑁))
1331, 132syl5eqr 2868 1 (𝜑 → ∏𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (seq𝑀( · , 𝐹)‘𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 398   = wceq 1531  wcel 2108  wral 3136  wrex 3137  ∃!wreu 3138  [wsbc 3770  csb 3881  cmpt 5137  ccom 5552  wf 6344  1-1-ontowf1o 6347  cfv 6348  (class class class)co 7148  cc 10527  1c1 10530   + caddc 10532   · cmul 10534  cmin 10862  cn 11630  0cn0 11889  cz 11973  cuz 12235  ...cfz 12884  seqcseq 13361  cprod 15251
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1905  ax-6 1964  ax-7 2009  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2154  ax-12 2170  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-inf2 9096  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606  ax-pre-sup 10607
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1083  df-3an 1084  df-tru 1534  df-fal 1544  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2064  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-oadd 8098  df-er 8281  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-sup 8898  df-oi 8966  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-div 11290  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-rp 12382  df-fz 12885  df-fzo 13026  df-seq 13362  df-exp 13422  df-hash 13683  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-clim 14837  df-prod 15252
This theorem is referenced by:  fprodfac  15319  iprodclim3  15346
  Copyright terms: Public domain W3C validator