Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  prodfzo03 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem prodfzo03 33615
Description: A product of three factors, indexed starting with zero. (Contributed by Thierry Arnoux, 14-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
prodfzo03.1 (๐‘˜ = 0 โ†’ ๐ท = ๐ด)
prodfzo03.2 (๐‘˜ = 1 โ†’ ๐ท = ๐ต)
prodfzo03.3 (๐‘˜ = 2 โ†’ ๐ท = ๐ถ)
prodfzo03.a ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
Assertion
Ref Expression
prodfzo03 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = (๐ด ยท (๐ต ยท ๐ถ)))
Distinct variable groups:   ๐ด,๐‘˜   ๐ต,๐‘˜   ๐ถ,๐‘˜   ๐œ‘,๐‘˜
Allowed substitution hint:   ๐ท(๐‘˜)

Proof of Theorem prodfzo03
StepHypRef Expression
1 fzodisjsn 13670 . . . . 5 ((0..^2) โˆฉ {2}) = โˆ…
21a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ ((0..^2) โˆฉ {2}) = โˆ…)
3 2p1e3 12354 . . . . . . 7 (2 + 1) = 3
43oveq2i 7420 . . . . . 6 (0..^(2 + 1)) = (0..^3)
5 2eluzge0 12877 . . . . . . 7 2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0)
6 fzosplitsn 13740 . . . . . . 7 (2 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0) โ†’ (0..^(2 + 1)) = ((0..^2) โˆช {2}))
75, 6ax-mp 5 . . . . . 6 (0..^(2 + 1)) = ((0..^2) โˆช {2})
84, 7eqtr3i 2763 . . . . 5 (0..^3) = ((0..^2) โˆช {2})
98a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (0..^3) = ((0..^2) โˆช {2}))
10 fzofi 13939 . . . . 5 (0..^3) โˆˆ Fin
1110a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ (0..^3) โˆˆ Fin)
12 prodfzo03.a . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
132, 9, 11, 12fprodsplit 15910 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = (โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^2)๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท))
14 0ne1 12283 . . . . . 6 0 โ‰  1
15 disjsn2 4717 . . . . . 6 (0 โ‰  1 โ†’ ({0} โˆฉ {1}) = โˆ…)
1614, 15mp1i 13 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ ({0} โˆฉ {1}) = โˆ…)
17 fzo0to2pr 13717 . . . . . . 7 (0..^2) = {0, 1}
18 df-pr 4632 . . . . . . 7 {0, 1} = ({0} โˆช {1})
1917, 18eqtri 2761 . . . . . 6 (0..^2) = ({0} โˆช {1})
2019a1i 11 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (0..^2) = ({0} โˆช {1}))
21 fzofi 13939 . . . . . 6 (0..^2) โˆˆ Fin
2221a1i 11 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ (0..^2) โˆˆ Fin)
23 2z 12594 . . . . . . . . 9 2 โˆˆ โ„ค
24 3z 12595 . . . . . . . . 9 3 โˆˆ โ„ค
25 2re 12286 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ โ„
26 3re 12292 . . . . . . . . . 10 3 โˆˆ โ„
27 2lt3 12384 . . . . . . . . . 10 2 < 3
2825, 26, 27ltleii 11337 . . . . . . . . 9 2 โ‰ค 3
29 eluz2 12828 . . . . . . . . 9 (3 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†” (2 โˆˆ โ„ค โˆง 3 โˆˆ โ„ค โˆง 2 โ‰ค 3))
3023, 24, 28, 29mpbir3an 1342 . . . . . . . 8 3 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2)
31 fzoss2 13660 . . . . . . . 8 (3 โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜2) โ†’ (0..^2) โŠ† (0..^3))
3230, 31ax-mp 5 . . . . . . 7 (0..^2) โŠ† (0..^3)
3332sseli 3979 . . . . . 6 (๐‘˜ โˆˆ (0..^2) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (0..^3))
3433, 12sylan2 594 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^2)) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
3516, 20, 22, 34fprodsplit 15910 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^2)๐ท = (โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท))
3635oveq1d 7424 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^2)๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท) = ((โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท) ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท))
3713, 36eqtrd 2773 . 2 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ((โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท) ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท))
38 snfi 9044 . . . . 5 {0} โˆˆ Fin
3938a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ {0} โˆˆ Fin)
40 velsn 4645 . . . . 5 (๐‘˜ โˆˆ {0} โ†” ๐‘˜ = 0)
41 prodfzo03.1 . . . . . . 7 (๐‘˜ = 0 โ†’ ๐ท = ๐ด)
4241adantl 483 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 0) โ†’ ๐ท = ๐ด)
43 simpr 486 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ด) โ†’ ๐ท = ๐ด)
4412adantr 482 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ด) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
4543, 44eqeltrrd 2835 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
46 c0ex 11208 . . . . . . . . . . . 12 0 โˆˆ V
4746tpid1 4773 . . . . . . . . . . 11 0 โˆˆ {0, 1, 2}
48 fzo0to3tp 13718 . . . . . . . . . . 11 (0..^3) = {0, 1, 2}
4947, 48eleqtrri 2833 . . . . . . . . . 10 0 โˆˆ (0..^3)
50 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 ๐ด = ๐ด
5141eqeq1d 2735 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 0 โ†’ (๐ท = ๐ด โ†” ๐ด = ๐ด))
5251rspcev 3613 . . . . . . . . . 10 ((0 โˆˆ (0..^3) โˆง ๐ด = ๐ด) โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ด)
5349, 50, 52mp2an 691 . . . . . . . . 9 โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ด
5453a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ด)
5545, 54r19.29a 3163 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
5655adantr 482 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 0) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
5742, 56eqeltrd 2834 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 0) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
5840, 57sylan2b 595 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {0}) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
5939, 58fprodcl 15896 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท โˆˆ โ„‚)
60 snfi 9044 . . . . 5 {1} โˆˆ Fin
6160a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ {1} โˆˆ Fin)
62 velsn 4645 . . . . 5 (๐‘˜ โˆˆ {1} โ†” ๐‘˜ = 1)
63 prodfzo03.2 . . . . . . 7 (๐‘˜ = 1 โ†’ ๐ท = ๐ต)
6463adantl 483 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 1) โ†’ ๐ท = ๐ต)
65 simpr 486 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ต) โ†’ ๐ท = ๐ต)
6612adantr 482 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ต) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
6765, 66eqeltrrd 2835 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ต) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
68 1ex 11210 . . . . . . . . . . . 12 1 โˆˆ V
6968tpid2 4775 . . . . . . . . . . 11 1 โˆˆ {0, 1, 2}
7069, 48eleqtrri 2833 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ (0..^3)
71 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 ๐ต = ๐ต
7263eqeq1d 2735 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 1 โ†’ (๐ท = ๐ต โ†” ๐ต = ๐ต))
7372rspcev 3613 . . . . . . . . . 10 ((1 โˆˆ (0..^3) โˆง ๐ต = ๐ต) โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ต)
7470, 71, 73mp2an 691 . . . . . . . . 9 โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ต
7574a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ต)
7667, 75r19.29a 3163 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
7776adantr 482 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 1) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚)
7864, 77eqeltrd 2834 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 1) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
7962, 78sylan2b 595 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {1}) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
8061, 79fprodcl 15896 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท โˆˆ โ„‚)
81 snfi 9044 . . . . 5 {2} โˆˆ Fin
8281a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ {2} โˆˆ Fin)
83 velsn 4645 . . . . 5 (๐‘˜ โˆˆ {2} โ†” ๐‘˜ = 2)
84 prodfzo03.3 . . . . . . 7 (๐‘˜ = 2 โ†’ ๐ท = ๐ถ)
8584adantl 483 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 2) โ†’ ๐ท = ๐ถ)
86 simpr 486 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ถ) โ†’ ๐ท = ๐ถ)
8712adantr 482 . . . . . . . . 9 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ถ) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
8886, 87eqeltrrd 2835 . . . . . . . 8 (((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)) โˆง ๐ท = ๐ถ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
89 2ex 12289 . . . . . . . . . . . 12 2 โˆˆ V
9089tpid3 4778 . . . . . . . . . . 11 2 โˆˆ {0, 1, 2}
9190, 48eleqtrri 2833 . . . . . . . . . 10 2 โˆˆ (0..^3)
92 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 ๐ถ = ๐ถ
9384eqeq1d 2735 . . . . . . . . . . 11 (๐‘˜ = 2 โ†’ (๐ท = ๐ถ โ†” ๐ถ = ๐ถ))
9493rspcev 3613 . . . . . . . . . 10 ((2 โˆˆ (0..^3) โˆง ๐ถ = ๐ถ) โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ถ)
9591, 92, 94mp2an 691 . . . . . . . . 9 โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ถ
9695a1i 11 . . . . . . . 8 (๐œ‘ โ†’ โˆƒ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = ๐ถ)
9788, 96r19.29a 3163 . . . . . . 7 (๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
9897adantr 482 . . . . . 6 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 2) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚)
9985, 98eqeltrd 2834 . . . . 5 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ = 2) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
10083, 99sylan2b 595 . . . 4 ((๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ {2}) โ†’ ๐ท โˆˆ โ„‚)
10182, 100fprodcl 15896 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท โˆˆ โ„‚)
10259, 80, 101mulassd 11237 . 2 (๐œ‘ โ†’ ((โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท) ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท) = (โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท (โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท)))
103 0nn0 12487 . . . . 5 0 โˆˆ โ„•0
104103a1i 11 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ 0 โˆˆ โ„•0)
10541prodsn 15906 . . . 4 ((0 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท = ๐ด)
106104, 55, 105syl2anc 585 . . 3 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท = ๐ด)
107 1nn0 12488 . . . . . 6 1 โˆˆ โ„•0
108107a1i 11 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 1 โˆˆ โ„•0)
10963prodsn 15906 . . . . 5 ((1 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท = ๐ต)
110108, 76, 109syl2anc 585 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท = ๐ต)
111 2nn0 12489 . . . . . 6 2 โˆˆ โ„•0
112111a1i 11 . . . . 5 (๐œ‘ โ†’ 2 โˆˆ โ„•0)
11384prodsn 15906 . . . . 5 ((2 โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„‚) โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท = ๐ถ)
114112, 97, 113syl2anc 585 . . . 4 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท = ๐ถ)
115110, 114oveq12d 7427 . . 3 (๐œ‘ โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท) = (๐ต ยท ๐ถ))
116106, 115oveq12d 7427 . 2 (๐œ‘ โ†’ (โˆ๐‘˜ โˆˆ {0}๐ท ยท (โˆ๐‘˜ โˆˆ {1}๐ท ยท โˆ๐‘˜ โˆˆ {2}๐ท)) = (๐ด ยท (๐ต ยท ๐ถ)))
11737, 102, 1163eqtrd 2777 1 (๐œ‘ โ†’ โˆ๐‘˜ โˆˆ (0..^3)๐ท = (๐ด ยท (๐ต ยท ๐ถ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆƒwrex 3071   โˆช cun 3947   โˆฉ cin 3948   โŠ† wss 3949  โˆ…c0 4323  {csn 4629  {cpr 4631  {ctp 4633   class class class wbr 5149  โ€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  Fincfn 8939  โ„‚cc 11108  0cc0 11110  1c1 11111   + caddc 11113   ยท cmul 11115   โ‰ค cle 11249  2c2 12267  3c3 12268  โ„•0cn0 12472  โ„คcz 12558  โ„คโ‰ฅcuz 12822  ..^cfzo 13627  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-tp 4634  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-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:  circlevma  33654  circlemethhgt  33655
  Copyright terms: Public domain W3C validator