Theorem prodeq1 16056

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 3956	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ↔ 𝐵 ⊆ (ℤ≥‘𝑚)))
2		eleq2 2850	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↔ 𝑘 ∈ 𝐵))
3	2	ifbid 4506	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1) = if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))
4	3	mpteq2dv 5199	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1)) = (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1)))
5	4	seqeq3d 14132	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) = seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))))
6	5	breq1d 5113	. . . . . . . . 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 1954	. . . . . . 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 3187	. . . . . 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 14132	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐶, 1))) = seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐵, 𝐶, 1))))
11	10	breq1d 5113	. . . . . 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 3187	. . . 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 6806	. . . . . . 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 1954	. . . . 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 3187	. . . 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 6515	. 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 16053	. 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 16053	. 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 2821	1 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 = ∏𝑘 ∈ 𝐵 𝐶)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∃wrex 3087  ⦋csb 3847   ⊆ wss 3899  ifcif 4482   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ℩cio 6485  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412  0cc0 11181  1c1 11182   · cmul 11186  ℕcn 12316  ℤcz 12674  ℤ_≥cuz 12946  ...cfz 13620  seqcseq 14124   ⇝ cli 15631  ∏cprod 16052

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 2147  ax-9 2155  ax-ext 2733

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-sb 2100  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rab 3414  df-v 3453  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-nul 4280  df-if 4483  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-xp 5657  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-iota 6487  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-seq 14125  df-prod 16053

This theorem is used by:  prodeq1d  16068  prod1  16091  fprodf1o  16093  fprodss  16095  fprodcllem  16098  fprodmul  16107  fproddiv  16108  fprodconst  16125  fprodn0  16126  fprod2d  16128  fprodmodd  16144  coprmprod  16816  coprmproddvds  16818  fprodexp  46550  fprodabs2  46551  mccl  46554  fprodcn  46556  fprodcncf  46854  dvmptfprod  46899  dvnprodlem3  46902  hoidmvval  47531  ovnhoi  47557  hspmbllem2  47581  fmtnorec2  48572