Theorem prodeq1 16081

Description: Equality theorem for a product. (Contributed by Scott Fenton, 1-Dec-2017.)

Assertion

Ref	Expression
prodeq1	⊢ (𝐴 = 𝐵 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 = ∏𝑘 ∈ 𝐵 𝐶)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘

Allowed substitution hint:   𝐶(𝑘)

Proof of Theorem prodeq1

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑚 𝑛 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sseq1 3933	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ↔ 𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚)))
2		eleq2 2849	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝑘 ∈ 𝐵))
3	2	ifbid 4505	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1) = if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))
4	3	mpteq2dv 5198	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1)) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1)))
5	4	seqeq3d 14155	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) = seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))))
6	5	breq1d 5112	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦 ↔ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦))
7	6	anbi2d 642	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ↔ (𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦)))
8	7	exbidv 1953	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ↔ ∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦)))
9	8	rexbidv 3186	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ↔ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦)))
10	4	seqeq3d 14155	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) = seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))))
11	10	breq1d 5112	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥 ↔ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥))
12	1, 9, 11	3anbi123d 1464	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ↔ (𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥)))
13	12	rexbidv 3186	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ↔ ∃𝑚 ∈ ℤ (𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥)))
14		f1oeq3 6814	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ↔ 𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵))
15	14	anbi1d 643	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)) ↔ (𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))))
16	15	exbidv 1953	. . . . 5 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)) ↔ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))))
17	16	rexbidv 3186	. . . 4 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)) ↔ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))))
18	13, 17	orbi12d 932	. . 3 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))) ↔ (∃𝑚 ∈ ℤ (𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)))))
19	18	iotabidv 6522	. 2 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)))) = (℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚)))))
20		df-prod 16078	. 2 ⊢ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 = (℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))))
21		df-prod 16078	. 2 ⊢ ∏𝑘 ∈ 𝐵 𝐶 = (℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑦(𝑦 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑦) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐵 ∧ 𝑥 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐶))‘𝑚))))
22	19, 20, 21	3eqtr4g 2820	1 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 = ∏𝑘 ∈ 𝐵 𝐶)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  ⦋csb 3846   ⊆ wss 3895  ifcif 4481   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ℩cio 6492  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  0cc0 11203  1c1 11204   · cmul 11208  ℕcn 12338  ℤcz 12696  ℤ_≥cuz 12968  ...cfz 13642  seqcseq 14147   ⇝ cli 15656  ∏cprod 16077

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-ext 2732

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-sb 2099  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-xp 5656  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-iota 6494  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-seq 14148  df-prod 16078

This theorem is used by:  prodeq1d  16093  prod1  16116  fprodf1o  16118  fprodss  16120  fprodcllem  16123  fprodmul  16132  fproddiv  16133  fprodconst  16150  fprodn0  16151  fprod2d  16153  fprodmodd  16169  coprmprod  16841  coprmproddvds  16843  fprodexp  46699  fprodabs2  46700  mccl  46703  fprodcn  46705  fprodcncf  47003  dvmptfprod  47048  dvnprodlem3  47051  hoidmvval  47680  ovnhoi  47706  hspmbllem2  47730  fmtnorec2  48721