Metamath Proof Explorer


Theorem smueqlem

Description: Any element of a sequence multiplication only depends on the values of the argument sequences up to and including that point. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Sep-2016)

Ref Expression
Hypotheses smueq.a ⊢ φ → A ⊆ ℕ 0
smueq.b ⊢ φ → B ⊆ ℕ 0
smueq.n ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
smueq.p ⊢ P = seq 0 p ∈ 𝒫 ℕ 0 , m ∈ ℕ 0 ⟼ p sadd n ∈ ℕ 0 | m ∈ A ∧ n − m ∈ B n ∈ ℕ 0 ⟼ if n = 0 ∅ n − 1
smueq.q ⊢ Q = seq 0 p ∈ 𝒫 ℕ 0 , m ∈ ℕ 0 ⟼ p sadd n ∈ ℕ 0 | m ∈ A ∧ n − m ∈ B ∩ 0 ..^ N n ∈ ℕ 0 ⟼ if n = 0 ∅ n − 1
Assertion smueqlem ⊢ φ → A smul B ∩ 0 ..^ N = A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 smueq.a ⊢ φ → A ⊆ ℕ 0
2 smueq.b ⊢ φ → B ⊆ ℕ 0
3 smueq.n ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
4 smueq.p ⊢ P = seq 0 p ∈ 𝒫 ℕ 0 , m ∈ ℕ 0 ⟼ p sadd n ∈ ℕ 0 | m ∈ A ∧ n − m ∈ B n ∈ ℕ 0 ⟼ if n = 0 ∅ n − 1
5 smueq.q ⊢ Q = seq 0 p ∈ 𝒫 ℕ 0 , m ∈ ℕ 0 ⟼ p sadd n ∈ ℕ 0 | m ∈ A ∧ n − m ∈ B ∩ 0 ..^ N n ∈ ℕ 0 ⟼ if n = 0 ∅ n − 1
6 1 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → A ⊆ ℕ 0
7 2 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → B ⊆ ℕ 0
8 elfzouz ⊢ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ ℤ ≥ 0
9 8 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ ℤ ≥ 0
10 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
11 9 10 eleqtrrdi ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ ℕ 0
12 11 nn0zd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ ℤ
13 12 peano2zd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k + 1 ∈ ℤ
14 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℕ 0
15 14 nn0zd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℤ
16 elfzolt2 ⊢ k ∈ 0 ..^ N → k < N
17 16 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k < N
18 nn0ltp1le ⊢ k ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ 0 → k < N ↔ k + 1 ≤ N
19 11 14 18 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k < N ↔ k + 1 ≤ N
20 17 19 mpbid ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k + 1 ≤ N
21 eluz2 ⊢ N ∈ ℤ ≥ k + 1 ↔ k + 1 ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ ∧ k + 1 ≤ N
22 13 15 20 21 syl3anbrc ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℤ ≥ k + 1
23 6 7 4 11 22 smuval2 ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ A smul B ↔ k ∈ P ⁡ N
24 3 10 eleqtrdi ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ 0
25 eluzfz2b ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 ↔ N ∈ 0 … N
26 24 25 sylib ⊢ φ → N ∈ 0 … N
27 fveq2 ⊢ x = 0 → P ⁡ x = P ⁡ 0
28 27 ineq1d ⊢ x = 0 → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = P ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
29 fveq2 ⊢ x = 0 → Q ⁡ x = Q ⁡ 0
30 29 ineq1d ⊢ x = 0 → Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
31 28 30 eqeq12d ⊢ x = 0 → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ P ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
32 31 imbi2d ⊢ x = 0 → φ → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ φ → P ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
33 fveq2 ⊢ x = i → P ⁡ x = P ⁡ i
34 33 ineq1d ⊢ x = i → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = P ⁡ i ∩ 0 ..^ N
35 fveq2 ⊢ x = i → Q ⁡ x = Q ⁡ i
36 35 ineq1d ⊢ x = i → Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N
37 34 36 eqeq12d ⊢ x = i → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N
38 37 imbi2d ⊢ x = i → φ → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ φ → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N
39 fveq2 ⊢ x = i + 1 → P ⁡ x = P ⁡ i + 1
40 39 ineq1d ⊢ x = i + 1 → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
41 fveq2 ⊢ x = i + 1 → Q ⁡ x = Q ⁡ i + 1
42 41 ineq1d ⊢ x = i + 1 → Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
43 40 42 eqeq12d ⊢ x = i + 1 → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
44 43 imbi2d ⊢ x = i + 1 → φ → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ φ → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
45 fveq2 ⊢ x = N → P ⁡ x = P ⁡ N
46 45 ineq1d ⊢ x = N → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = P ⁡ N ∩ 0 ..^ N
47 fveq2 ⊢ x = N → Q ⁡ x = Q ⁡ N
48 47 ineq1d ⊢ x = N → Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
49 46 48 eqeq12d ⊢ x = N → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ P ⁡ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
50 49 imbi2d ⊢ x = N → φ → P ⁡ x ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ x ∩ 0 ..^ N ↔ φ → P ⁡ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
51 1 2 4 smup0 ⊢ φ → P ⁡ 0 = ∅
52 inss1 ⊢ B ∩ 0 ..^ N ⊆ B
53 52 2 sstrid ⊢ φ → B ∩ 0 ..^ N ⊆ ℕ 0
54 1 53 5 smup0 ⊢ φ → Q ⁡ 0 = ∅
55 51 54 eqtr4d ⊢ φ → P ⁡ 0 = Q ⁡ 0
56 55 ineq1d ⊢ φ → P ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
57 56 a1i ⊢ N ∈ ℤ ≥ 0 → φ → P ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ 0 ∩ 0 ..^ N
58 oveq1 ⊢ P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
59 58 ineq1d ⊢ P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
60 1 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → A ⊆ ℕ 0
61 2 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → B ⊆ ℕ 0
62 elfzonn0 ⊢ i ∈ 0 ..^ N → i ∈ ℕ 0
63 62 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → i ∈ ℕ 0
64 60 61 4 63 smupp1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 = P ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B
65 64 ineq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = P ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
66 1 2 4 smupf ⊢ φ → P : ℕ 0 ⟶ 𝒫 ℕ 0
67 ffvelcdm ⊢ P : ℕ 0 ⟶ 𝒫 ℕ 0 ∧ i ∈ ℕ 0 → P ⁡ i ∈ 𝒫 ℕ 0
68 66 62 67 syl2an ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i ∈ 𝒫 ℕ 0
69 68 elpwid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i ⊆ ℕ 0
70 ssrab2 ⊢ n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ⊆ ℕ 0
71 70 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ⊆ ℕ 0
72 3 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℕ 0
73 69 71 72 sadeq ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N = P ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
74 65 73 eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = P ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
75 53 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → B ∩ 0 ..^ N ⊆ ℕ 0
76 60 75 5 63 smupp1 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i + 1 = Q ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
77 76 ineq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
78 1 53 5 smupf ⊢ φ → Q : ℕ 0 ⟶ 𝒫 ℕ 0
79 ffvelcdm ⊢ Q : ℕ 0 ⟶ 𝒫 ℕ 0 ∧ i ∈ ℕ 0 → Q ⁡ i ∈ 𝒫 ℕ 0
80 78 62 79 syl2an ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i ∈ 𝒫 ℕ 0
81 80 elpwid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i ⊆ ℕ 0
82 ssrab2 ⊢ n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ⊆ ℕ 0
83 82 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ⊆ ℕ 0
84 81 83 72 sadeq ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
85 elinel2 ⊢ n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N → n ∈ 0 ..^ N
86 61 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → B ⊆ ℕ 0
87 86 sseld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ B → n − i ∈ ℕ 0
88 elfzo0 ⊢ n ∈ 0 ..^ N ↔ n ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ ∧ n < N
89 88 simp2bi ⊢ n ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℕ
90 89 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℕ
91 elfzonn0 ⊢ n ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0
92 91 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0
93 92 nn0red ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℝ
94 63 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → i ∈ ℕ 0
95 94 nn0red ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → i ∈ ℝ
96 93 95 resubcld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ ℝ
97 90 nnred ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℝ
98 94 nn0ge0d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → 0 ≤ i
99 93 95 subge02d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → 0 ≤ i ↔ n − i ≤ n
100 98 99 mpbid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ≤ n
101 elfzolt2 ⊢ n ∈ 0 ..^ N → n < N
102 101 adantl ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n < N
103 96 93 97 100 102 lelttrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i < N
104 90 103 jca ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → N ∈ ℕ ∧ n − i < N
105 elfzo0 ⊢ n − i ∈ 0 ..^ N ↔ n − i ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ ∧ n − i < N
106 3anass ⊢ n − i ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ ∧ n − i < N ↔ n − i ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ ∧ n − i < N
107 105 106 bitri ⊢ n − i ∈ 0 ..^ N ↔ n − i ∈ ℕ 0 ∧ N ∈ ℕ ∧ n − i < N
108 107 baib ⊢ n − i ∈ ℕ 0 → n − i ∈ 0 ..^ N ↔ N ∈ ℕ ∧ n − i < N
109 104 108 syl5ibrcom ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ ℕ 0 → n − i ∈ 0 ..^ N
110 87 109 syld ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ B → n − i ∈ 0 ..^ N
111 110 pm4.71rd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ B ↔ n − i ∈ 0 ..^ N ∧ n − i ∈ B
112 ancom ⊢ n − i ∈ 0 ..^ N ∧ n − i ∈ B ↔ n − i ∈ B ∧ n − i ∈ 0 ..^ N
113 elin ⊢ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ↔ n − i ∈ B ∧ n − i ∈ 0 ..^ N
114 112 113 bitr4i ⊢ n − i ∈ 0 ..^ N ∧ n − i ∈ B ↔ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
115 111 114 bitr2di ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ↔ n − i ∈ B
116 115 anbi2d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ 0 ..^ N → i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ↔ i ∈ A ∧ n − i ∈ B
117 85 116 sylan2 ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N ∧ n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N → i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ↔ i ∈ A ∧ n − i ∈ B
118 117 rabbidva ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N = n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N | i ∈ A ∧ n − i ∈ B
119 inrab2 ⊢ n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
120 inrab2 ⊢ n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N = n ∈ ℕ 0 ∩ 0 ..^ N | i ∈ A ∧ n − i ∈ B
121 118 119 120 3eqtr4g ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
122 121 oveq2d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N
123 122 ineq1d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
124 77 84 123 3eqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
125 74 124 eqeq12d ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N ↔ P ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N sadd n ∈ ℕ 0 | i ∈ A ∧ n − i ∈ B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
126 59 125 imbitrrid ⊢ φ ∧ i ∈ 0 ..^ N → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
127 126 expcom ⊢ i ∈ 0 ..^ N → φ → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
128 127 a2d ⊢ i ∈ 0 ..^ N → φ → P ⁡ i ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i ∩ 0 ..^ N → φ → P ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ i + 1 ∩ 0 ..^ N
129 32 38 44 50 57 128 fzind2 ⊢ N ∈ 0 … N → φ → P ⁡ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
130 26 129 mpcom ⊢ φ → P ⁡ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
131 130 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → P ⁡ N ∩ 0 ..^ N = Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
132 131 eleq2d ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ P ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N
133 elin ⊢ k ∈ P ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ P ⁡ N ∧ k ∈ 0 ..^ N
134 133 rbaib ⊢ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ P ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ P ⁡ N
135 134 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ P ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ P ⁡ N
136 elin ⊢ k ∈ Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ Q ⁡ N ∧ k ∈ 0 ..^ N
137 136 rbaib ⊢ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ Q ⁡ N
138 137 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ Q ⁡ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ Q ⁡ N
139 132 135 138 3bitr3d ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ P ⁡ N ↔ k ∈ Q ⁡ N
140 53 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → B ∩ 0 ..^ N ⊆ ℕ 0
141 6 140 5 14 smupval ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → Q ⁡ N = A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N
142 141 eleq2d ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ Q ⁡ N ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N
143 23 139 142 3bitrd ⊢ φ ∧ k ∈ 0 ..^ N → k ∈ A smul B ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N
144 143 ex ⊢ φ → k ∈ 0 ..^ N → k ∈ A smul B ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N
145 144 pm5.32rd ⊢ φ → k ∈ A smul B ∧ k ∈ 0 ..^ N ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∧ k ∈ 0 ..^ N
146 elin ⊢ k ∈ A smul B ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ A smul B ∧ k ∈ 0 ..^ N
147 elin ⊢ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∧ k ∈ 0 ..^ N
148 145 146 147 3bitr4g ⊢ φ → k ∈ A smul B ∩ 0 ..^ N ↔ k ∈ A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N
149 148 eqrdv ⊢ φ → A smul B ∩ 0 ..^ N = A ∩ 0 ..^ N smul B ∩ 0 ..^ N ∩ 0 ..^ N