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Theorem fprodmodd

Description: If all factors of two finite products are equal modulo M , the products are equal modulo M . (Contributed by AV, 7-Jul-2021)

Ref Expression
Hypotheses fprodmodd.a φ A Fin
fprodmodd.b φ k A B
fprodmodd.c φ k A C
fprodmodd.m φ M
fprodmodd.p φ k A B mod M = C mod M
Assertion fprodmodd φ k A B mod M = k A C mod M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fprodmodd.a φ A Fin
2 fprodmodd.b φ k A B
3 fprodmodd.c φ k A C
4 fprodmodd.m φ M
5 fprodmodd.p φ k A B mod M = C mod M
6 prodeq1 x = k x B = k B
7 6 oveq1d x = k x B mod M = k B mod M
8 prodeq1 x = k x C = k C
9 8 oveq1d x = k x C mod M = k C mod M
10 7 9 eqeq12d x = k x B mod M = k x C mod M k B mod M = k C mod M
11 prodeq1 x = y k x B = k y B
12 11 oveq1d x = y k x B mod M = k y B mod M
13 prodeq1 x = y k x C = k y C
14 13 oveq1d x = y k x C mod M = k y C mod M
15 12 14 eqeq12d x = y k x B mod M = k x C mod M k y B mod M = k y C mod M
16 prodeq1 x = y i k x B = k y i B
17 16 oveq1d x = y i k x B mod M = k y i B mod M
18 prodeq1 x = y i k x C = k y i C
19 18 oveq1d x = y i k x C mod M = k y i C mod M
20 17 19 eqeq12d x = y i k x B mod M = k x C mod M k y i B mod M = k y i C mod M
21 prodeq1 x = A k x B = k A B
22 21 oveq1d x = A k x B mod M = k A B mod M
23 prodeq1 x = A k x C = k A C
24 23 oveq1d x = A k x C mod M = k A C mod M
25 22 24 eqeq12d x = A k x B mod M = k x C mod M k A B mod M = k A C mod M
26 prod0 k B = 1
27 26 a1i φ k B = 1
28 27 oveq1d φ k B mod M = 1 mod M
29 prod0 k C = 1
30 29 eqcomi 1 = k C
31 30 oveq1i 1 mod M = k C mod M
32 28 31 eqtrdi φ k B mod M = k C mod M
33 nfv k φ y A i A y
34 nfcsb1v _ k i / k B
35 ssfi A Fin y A y Fin
36 35 ex A Fin y A y Fin
37 36 1 syl11 y A φ y Fin
38 37 adantr y A i A y φ y Fin
39 38 impcom φ y A i A y y Fin
40 simpr y A i A y i A y
41 40 adantl φ y A i A y i A y
42 eldifn i A y ¬ i y
43 42 adantl y A i A y ¬ i y
44 43 adantl φ y A i A y ¬ i y
45 simpll φ y A i A y k y φ
46 ssel y A k y k A
47 46 adantr y A i A y k y k A
48 47 adantl φ y A i A y k y k A
49 48 imp φ y A i A y k y k A
50 45 49 2 syl2anc φ y A i A y k y B
51 50 zcnd φ y A i A y k y B
52 csbeq1a k = i B = i / k B
53 eldifi i A y i A
54 53 adantl y A i A y i A
55 2 ralrimiva φ k A B
56 rspcsbela i A k A B i / k B
57 54 55 56 syl2anr φ y A i A y i / k B
58 57 zcnd φ y A i A y i / k B
59 33 34 39 41 44 51 52 58 fprodsplitsn φ y A i A y k y i B = k y B i / k B
60 59 oveq1d φ y A i A y k y i B mod M = k y B i / k B mod M
61 60 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y i B mod M = k y B i / k B mod M
62 39 50 fprodzcl φ y A i A y k y B
63 62 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y B
64 45 49 3 syl2anc φ y A i A y k y C
65 39 64 fprodzcl φ y A i A y k y C
66 65 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y C
67 57 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M i / k B
68 3 ralrimiva φ k A C
69 rspcsbela i A k A C i / k C
70 54 68 69 syl2anr φ y A i A y i / k C
71 70 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M i / k C
72 4 nnrpd φ M +
73 72 adantr φ y A i A y M +
74 73 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M M +
75 simpr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y B mod M = k y C mod M
76 5 ralrimiva φ k A B mod M = C mod M
77 rspsbca i A k A B mod M = C mod M [˙i / k]˙ B mod M = C mod M
78 54 76 77 syl2anr φ y A i A y [˙i / k]˙ B mod M = C mod M
79 vex i V
80 sbceqg i V [˙i / k]˙ B mod M = C mod M i / k B mod M = i / k C mod M
81 79 80 mp1i φ y A i A y [˙i / k]˙ B mod M = C mod M i / k B mod M = i / k C mod M
82 78 81 mpbid φ y A i A y i / k B mod M = i / k C mod M
83 csbov1g i V i / k B mod M = i / k B mod M
84 83 elv i / k B mod M = i / k B mod M
85 csbov1g i V i / k C mod M = i / k C mod M
86 85 elv i / k C mod M = i / k C mod M
87 82 84 86 3eqtr3g φ y A i A y i / k B mod M = i / k C mod M
88 87 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M i / k B mod M = i / k C mod M
89 63 66 67 71 74 75 88 modmul12d φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y B i / k B mod M = k y C i / k C mod M
90 nfcsb1v _ k i / k C
91 64 zcnd φ y A i A y k y C
92 csbeq1a k = i C = i / k C
93 70 zcnd φ y A i A y i / k C
94 33 90 39 41 44 91 92 93 fprodsplitsn φ y A i A y k y i C = k y C i / k C
95 94 oveq1d φ y A i A y k y i C mod M = k y C i / k C mod M
96 95 eqcomd φ y A i A y k y C i / k C mod M = k y i C mod M
97 96 adantr φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y C i / k C mod M = k y i C mod M
98 61 89 97 3eqtrd φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y i B mod M = k y i C mod M
99 98 ex φ y A i A y k y B mod M = k y C mod M k y i B mod M = k y i C mod M
100 10 15 20 25 32 99 1 findcard2d φ k A B mod M = k A C mod M