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Theorem fprod2dlem

Description: Lemma for fprod2d - induction step. (Contributed by Scott Fenton, 30-Jan-2018)

Ref Expression
Hypotheses fprod2d.1 z = j k D = C
fprod2d.2 φ A Fin
fprod2d.3 φ j A B Fin
fprod2d.4 φ j A k B C
fprod2d.5 φ ¬ y x
fprod2d.6 φ x y A
fprod2d.7 ψ j x k B C = z j x j × B D
Assertion fprod2dlem φ ψ j x y k B C = z j x y j × B D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fprod2d.1 z = j k D = C
2 fprod2d.2 φ A Fin
3 fprod2d.3 φ j A B Fin
4 fprod2d.4 φ j A k B C
5 fprod2d.5 φ ¬ y x
6 fprod2d.6 φ x y A
7 fprod2d.7 ψ j x k B C = z j x j × B D
8 7 bilani φ ψ j x k B C = z j x j × B D
9 nfcv _ m k B C
10 nfcsb1v _ j m / j B
11 nfcsb1v _ j m / j C
12 10 11 nfcprod _ j k m / j B m / j C
13 csbeq1a j = m B = m / j B
14 csbeq1a j = m C = m / j C
15 14 adantr j = m k B C = m / j C
16 13 15 prodeq12dv j = m k B C = k m / j B m / j C
17 9 12 16 cbvprodi j y k B C = m y k m / j B m / j C
18 6 unssbd φ y A
19 vex y V
20 19 snss y A y A
21 18 20 sylibr φ y A
22 3 ralrimiva φ j A B Fin
23 nfcsb1v _ j y / j B
24 23 nfel1 j y / j B Fin
25 csbeq1a j = y B = y / j B
26 25 eleq1d j = y B Fin y / j B Fin
27 24 26 rspc y A j A B Fin y / j B Fin
28 21 22 27 sylc φ y / j B Fin
29 4 ralrimivva φ j A k B C
30 nfcsb1v _ j y / j C
31 30 nfel1 j y / j C
32 23 31 nfralw j k y / j B y / j C
33 csbeq1a j = y C = y / j C
34 33 eleq1d j = y C y / j C
35 25 34 raleqbidv j = y k B C k y / j B y / j C
36 32 35 rspc y A j A k B C k y / j B y / j C
37 21 29 36 sylc φ k y / j B y / j C
38 37 r19.21bi φ k y / j B y / j C
39 28 38 fprodcl φ k y / j B y / j C
40 csbeq1 m = y m / j B = y / j B
41 csbeq1 m = y m / j C = y / j C
42 41 adantr m = y k m / j B m / j C = y / j C
43 40 42 prodeq12dv m = y k m / j B m / j C = k y / j B y / j C
44 43 prodsn y A k y / j B y / j C m y k m / j B m / j C = k y / j B y / j C
45 21 39 44 syl2anc φ m y k m / j B m / j C = k y / j B y / j C
46 nfcv _ m y / j C
47 nfcsb1v _ k m / k y / j C
48 csbeq1a k = m y / j C = m / k y / j C
49 46 47 48 cbvprodi k y / j B y / j C = m y / j B m / k y / j C
50 csbeq1 m = 2 nd z m / k y / j C = 2 nd z / k y / j C
51 snfi y Fin
52 xpfi y Fin y / j B Fin y × y / j B Fin
53 51 28 52 sylancr φ y × y / j B Fin
54 2ndconst y A 2 nd y × y / j B : y × y / j B 1-1 onto y / j B
55 21 54 syl φ 2 nd y × y / j B : y × y / j B 1-1 onto y / j B
56 fvres z y × y / j B 2 nd y × y / j B z = 2 nd z
57 56 adantl φ z y × y / j B 2 nd y × y / j B z = 2 nd z
58 47 nfel1 k m / k y / j C
59 48 eleq1d k = m y / j C m / k y / j C
60 58 59 rspc m y / j B k y / j B y / j C m / k y / j C
61 37 60 mpan9 φ m y / j B m / k y / j C
62 50 53 55 57 61 fprodf1o φ m y / j B m / k y / j C = z y × y / j B 2 nd z / k y / j C
63 elxp z y × y / j B m k z = m k m y k y / j B
64 nfv j z = m k
65 nfv j m y
66 23 nfcri j k y / j B
67 65 66 nfan j m y k y / j B
68 64 67 nfan j z = m k m y k y / j B
69 68 nfex j k z = m k m y k y / j B
70 nfv m k z = j k j = y k B
71 opeq1 m = j m k = j k
72 71 eqeq2d m = j z = m k z = j k
73 eleq1w m = j m y j y
74 velsn j y j = y
75 73 74 bitrdi m = j m y j = y
76 75 anbi1d m = j m y k y / j B j = y k y / j B
77 25 eleq2d j = y k B k y / j B
78 77 pm5.32i j = y k B j = y k y / j B
79 76 78 bitr4di m = j m y k y / j B j = y k B
80 72 79 anbi12d m = j z = m k m y k y / j B z = j k j = y k B
81 80 exbidv m = j k z = m k m y k y / j B k z = j k j = y k B
82 69 70 81 cbvexv1 m k z = m k m y k y / j B j k z = j k j = y k B
83 63 82 bitri z y × y / j B j k z = j k j = y k B
84 nfv j φ
85 nfcv _ j 2 nd z
86 85 30 nfcsbw _ j 2 nd z / k y / j C
87 86 nfeq2 j D = 2 nd z / k y / j C
88 nfv k φ
89 nfcsb1v _ k 2 nd z / k y / j C
90 89 nfeq2 k D = 2 nd z / k y / j C
91 1 ad2antlr φ z = j k j = y k B D = C
92 33 ad2antrl φ z = j k j = y k B C = y / j C
93 fveq2 z = j k 2 nd z = 2 nd j k
94 vex j V
95 vex k V
96 94 95 op2nd 2 nd j k = k
97 93 96 eqtr2di z = j k k = 2 nd z
98 97 ad2antlr φ z = j k j = y k B k = 2 nd z
99 csbeq1a k = 2 nd z y / j C = 2 nd z / k y / j C
100 98 99 syl φ z = j k j = y k B y / j C = 2 nd z / k y / j C
101 91 92 100 3eqtrd φ z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
102 101 expl φ z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
103 88 90 102 exlimd φ k z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
104 84 87 103 exlimd φ j k z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
105 83 104 biimtrid φ z y × y / j B D = 2 nd z / k y / j C
106 105 imp φ z y × y / j B D = 2 nd z / k y / j C
107 106 prodeq2dv φ z y × y / j B D = z y × y / j B 2 nd z / k y / j C
108 62 107 eqtr4d φ m y / j B m / k y / j C = z y × y / j B D
109 49 108 eqtrid φ k y / j B y / j C = z y × y / j B D
110 45 109 eqtrd φ m y k m / j B m / j C = z y × y / j B D
111 17 110 eqtrid φ j y k B C = z y × y / j B D
112 111 adantr φ ψ j y k B C = z y × y / j B D
113 8 112 oveq12d φ ψ j x k B C j y k B C = z j x j × B D z y × y / j B D
114 disjsn x y = ¬ y x
115 5 114 sylibr φ x y =
116 eqidd φ x y = x y
117 2 6 ssfid φ x y Fin
118 6 sselda φ j x y j A
119 4 anassrs φ j A k B C
120 3 119 fprodcl φ j A k B C
121 118 120 syldan φ j x y k B C
122 115 116 117 121 fprodsplit φ j x y k B C = j x k B C j y k B C
123 122 adantr φ ψ j x y k B C = j x k B C j y k B C
124 eliun z j x j × B j x z j × B
125 xp1st z j × B 1 st z j
126 elsni 1 st z j 1 st z = j
127 125 126 syl z j × B 1 st z = j
128 127 eleq1d z j × B 1 st z x j x
129 128 biimparc j x z j × B 1 st z x
130 129 rexlimiva j x z j × B 1 st z x
131 124 130 sylbi z j x j × B 1 st z x
132 xp1st z y × y / j B 1 st z y
133 131 132 anim12i z j x j × B z y × y / j B 1 st z x 1 st z y
134 elin z j x j × B y × y / j B z j x j × B z y × y / j B
135 elin 1 st z x y 1 st z x 1 st z y
136 133 134 135 3imtr4i z j x j × B y × y / j B 1 st z x y
137 115 eleq2d φ 1 st z x y 1 st z
138 noel ¬ 1 st z
139 138 pm2.21i 1 st z z
140 137 139 biimtrdi φ 1 st z x y z
141 136 140 syl5 φ z j x j × B y × y / j B z
142 141 ssrdv φ j x j × B y × y / j B
143 ss0 j x j × B y × y / j B j x j × B y × y / j B =
144 142 143 syl φ j x j × B y × y / j B =
145 iunxun j x y j × B = j x j × B j y j × B
146 nfcv _ m j × B
147 nfcv _ j m
148 147 10 nfxp _ j m × m / j B
149 sneq j = m j = m
150 149 13 xpeq12d j = m j × B = m × m / j B
151 146 148 150 cbviun j y j × B = m y m × m / j B
152 sneq m = y m = y
153 152 40 xpeq12d m = y m × m / j B = y × y / j B
154 19 153 iunxsn m y m × m / j B = y × y / j B
155 151 154 eqtri j y j × B = y × y / j B
156 155 uneq2i j x j × B j y j × B = j x j × B y × y / j B
157 145 156 eqtri j x y j × B = j x j × B y × y / j B
158 157 a1i φ j x y j × B = j x j × B y × y / j B
159 snfi j Fin
160 118 3 syldan φ j x y B Fin
161 xpfi j Fin B Fin j × B Fin
162 159 160 161 sylancr φ j x y j × B Fin
163 162 ralrimiva φ j x y j × B Fin
164 iunfi x y Fin j x y j × B Fin j x y j × B Fin
165 117 163 164 syl2anc φ j x y j × B Fin
166 eliun z j x y j × B j x y z j × B
167 elxp z j × B m k z = m k m j k B
168 simprl φ j x y z = m k m j k B z = m k
169 simprrl φ j x y z = m k m j k B m j
170 elsni m j m = j
171 169 170 syl φ j x y z = m k m j k B m = j
172 171 opeq1d φ j x y z = m k m j k B m k = j k
173 168 172 eqtrd φ j x y z = m k m j k B z = j k
174 173 1 syl φ j x y z = m k m j k B D = C
175 simpll φ j x y z = m k m j k B φ
176 118 adantr φ j x y z = m k m j k B j A
177 simprrr φ j x y z = m k m j k B k B
178 175 176 177 4 syl12anc φ j x y z = m k m j k B C
179 174 178 eqeltrd φ j x y z = m k m j k B D
180 179 ex φ j x y z = m k m j k B D
181 180 exlimdvv φ j x y m k z = m k m j k B D
182 167 181 biimtrid φ j x y z j × B D
183 182 rexlimdva φ j x y z j × B D
184 166 183 biimtrid φ z j x y j × B D
185 184 imp φ z j x y j × B D
186 144 158 165 185 fprodsplit φ z j x y j × B D = z j x j × B D z y × y / j B D
187 186 adantr φ ψ z j x y j × B D = z j x j × B D z y × y / j B D
188 113 123 187 3eqtr4d φ ψ j x y k B C = z j x y j × B D