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Theorem cbvprod

Description: Change bound variable in a product. (Contributed by Scott Fenton, 4-Dec-2017)

Ref Expression
Hypotheses cbvprod.1 ⊢ j = k → B = C
cbvprod.2 ⊢ Ⅎ _ k A
cbvprod.3 ⊢ Ⅎ _ j A
cbvprod.4 ⊢ Ⅎ _ k B
cbvprod.5 ⊢ Ⅎ _ j C
Assertion cbvprod ⊢ ∏ j ∈ A B = ∏ k ∈ A C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cbvprod.1 ⊢ j = k → B = C
2 cbvprod.2 ⊢ Ⅎ _ k A
3 cbvprod.3 ⊢ Ⅎ _ j A
4 cbvprod.4 ⊢ Ⅎ _ k B
5 cbvprod.5 ⊢ Ⅎ _ j C
6 biid ⊢ A ⊆ ℤ ≥ m ↔ A ⊆ ℤ ≥ m
7 2 nfcri ⊢ Ⅎ k j ∈ A
8 nfcv ⊢ Ⅎ _ k 1
9 7 4 8 nfif ⊢ Ⅎ _ k if j ∈ A B 1
10 3 nfcri ⊢ Ⅎ j k ∈ A
11 nfcv ⊢ Ⅎ _ j 1
12 10 5 11 nfif ⊢ Ⅎ _ j if k ∈ A C 1
13 eleq1w ⊢ j = k → j ∈ A ↔ k ∈ A
14 13 1 ifbieq1d ⊢ j = k → if j ∈ A B 1 = if k ∈ A C 1
15 9 12 14 cbvmpt ⊢ j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1
16 seqeq3 ⊢ j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 → seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1
17 15 16 ax-mp ⊢ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1
18 17 breq1i ⊢ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ↔ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y
19 18 anbi2i ⊢ y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ↔ y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y
20 19 exbii ⊢ ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ↔ ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y
21 20 rexbii ⊢ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ↔ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y
22 seqeq3 ⊢ j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 → seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1
23 15 22 ax-mp ⊢ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 = seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1
24 23 breq1i ⊢ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ↔ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x
25 6 21 24 3anbi123i ⊢ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ∧ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ↔ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y ∧ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x
26 25 rexbii ⊢ ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ∧ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ↔ ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y ∧ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x
27 4 5 1 cbvcsbw ⊢ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B = ⦋ f ⁡ n / k⦌ C
28 27 mpteq2i ⊢ n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B = n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C
29 seqeq3 ⊢ n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B = n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C → seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C
30 28 29 ax-mp ⊢ seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C
31 30 fveq1i ⊢ seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
32 31 eqeq2i ⊢ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m ↔ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
33 32 anbi2i ⊢ f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m ↔ f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
34 33 exbii ⊢ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m ↔ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
35 34 rexbii ⊢ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m ↔ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
36 26 35 orbi12i ⊢ ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ∧ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m ↔ ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y ∧ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
37 36 iotabii ⊢ ι x | ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ∧ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m = ι x | ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y ∧ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
38 df-prod ⊢ ∏ j ∈ A B = ι x | ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ y ∧ seq m × j ∈ ℤ ⟼ if j ∈ A B 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / j⦌ B ⁡ m
39 df-prod ⊢ ∏ k ∈ A C = ι x | ∃ m ∈ ℤ A ⊆ ℤ ≥ m ∧ ∃ n ∈ ℤ ≥ m ∃ y y ≠ 0 ∧ seq n × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ y ∧ seq m × k ∈ ℤ ⟼ if k ∈ A C 1 ⇝ x ∨ ∃ m ∈ ℕ ∃ f f : 1 … m ⟶ 1-1 onto A ∧ x = seq 1 × n ∈ ℕ ⟼ ⦋ f ⁡ n / k⦌ C ⁡ m
40 37 38 39 3eqtr4i ⊢ ∏ j ∈ A B = ∏ k ∈ A C