Metamath Proof Explorer


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 simpr φ ψ ψ
9 8 7 sylib φ ψ j x k B C = z j x j × B D
10 nfcv _ m k B C
11 nfcsb1v _ j m / j B
12 nfcsb1v _ j m / j C
13 11 12 nfcprod _ j k m / j B m / j C
14 csbeq1a j = m B = m / j B
15 csbeq1a j = m C = m / j C
16 15 adantr j = m k B C = m / j C
17 14 16 prodeq12dv j = m k B C = k m / j B m / j C
18 10 13 17 cbvprodi j y k B C = m y k m / j B m / j C
19 6 unssbd φ y A
20 vex y V
21 20 snss y A y A
22 19 21 sylibr φ y A
23 3 ralrimiva φ j A B Fin
24 nfcsb1v _ j y / j B
25 24 nfel1 j y / j B Fin
26 csbeq1a j = y B = y / j B
27 26 eleq1d j = y B Fin y / j B Fin
28 25 27 rspc y A j A B Fin y / j B Fin
29 22 23 28 sylc φ y / j B Fin
30 4 ralrimivva φ j A k B C
31 nfcsb1v _ j y / j C
32 31 nfel1 j y / j C
33 24 32 nfralw j k y / j B y / j C
34 csbeq1a j = y C = y / j C
35 34 eleq1d j = y C y / j C
36 26 35 raleqbidv j = y k B C k y / j B y / j C
37 33 36 rspc y A j A k B C k y / j B y / j C
38 22 30 37 sylc φ k y / j B y / j C
39 38 r19.21bi φ k y / j B y / j C
40 29 39 fprodcl φ k y / j B y / j C
41 csbeq1 m = y m / j B = y / j B
42 csbeq1 m = y m / j C = y / j C
43 42 adantr m = y k m / j B m / j C = y / j C
44 41 43 prodeq12dv m = y k m / j B m / j C = k y / j B y / j C
45 44 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
46 22 40 45 syl2anc φ m y k m / j B m / j C = k y / j B y / j C
47 nfcv _ m y / j C
48 nfcsb1v _ k m / k y / j C
49 csbeq1a k = m y / j C = m / k y / j C
50 47 48 49 cbvprodi k y / j B y / j C = m y / j B m / k y / j C
51 csbeq1 m = 2 nd z m / k y / j C = 2 nd z / k y / j C
52 snfi y Fin
53 xpfi y Fin y / j B Fin y × y / j B Fin
54 52 29 53 sylancr φ y × y / j B Fin
55 2ndconst y A 2 nd y × y / j B : y × y / j B 1-1 onto y / j B
56 22 55 syl φ 2 nd y × y / j B : y × y / j B 1-1 onto y / j B
57 fvres z y × y / j B 2 nd y × y / j B z = 2 nd z
58 57 adantl φ z y × y / j B 2 nd y × y / j B z = 2 nd z
59 48 nfel1 k m / k y / j C
60 49 eleq1d k = m y / j C m / k y / j C
61 59 60 rspc m y / j B k y / j B y / j C m / k y / j C
62 38 61 mpan9 φ m y / j B m / k y / j C
63 51 54 56 58 62 fprodf1o φ m y / j B m / k y / j C = z y × y / j B 2 nd z / k y / j C
64 elxp z y × y / j B m k z = m k m y k y / j B
65 nfv j z = m k
66 nfv j m y
67 24 nfcri j k y / j B
68 66 67 nfan j m y k y / j B
69 65 68 nfan j z = m k m y k y / j B
70 69 nfex j k z = m k m y k y / j B
71 nfv m k z = j k j = y k B
72 opeq1 m = j m k = j k
73 72 eqeq2d m = j z = m k z = j k
74 eleq1w m = j m y j y
75 velsn j y j = y
76 74 75 bitrdi m = j m y j = y
77 76 anbi1d m = j m y k y / j B j = y k y / j B
78 26 eleq2d j = y k B k y / j B
79 78 pm5.32i j = y k B j = y k y / j B
80 77 79 bitr4di m = j m y k y / j B j = y k B
81 73 80 anbi12d m = j z = m k m y k y / j B z = j k j = y k B
82 81 exbidv m = j k z = m k m y k y / j B k z = j k j = y k B
83 70 71 82 cbvexv1 m k z = m k m y k y / j B j k z = j k j = y k B
84 64 83 bitri z y × y / j B j k z = j k j = y k B
85 nfv j φ
86 nfcv _ j 2 nd z
87 86 31 nfcsbw _ j 2 nd z / k y / j C
88 87 nfeq2 j D = 2 nd z / k y / j C
89 nfv k φ
90 nfcsb1v _ k 2 nd z / k y / j C
91 90 nfeq2 k D = 2 nd z / k y / j C
92 1 ad2antlr φ z = j k j = y k B D = C
93 34 ad2antrl φ z = j k j = y k B C = y / j C
94 fveq2 z = j k 2 nd z = 2 nd j k
95 vex j V
96 vex k V
97 95 96 op2nd 2 nd j k = k
98 94 97 eqtr2di z = j k k = 2 nd z
99 98 ad2antlr φ z = j k j = y k B k = 2 nd z
100 csbeq1a k = 2 nd z y / j C = 2 nd z / k y / j C
101 99 100 syl φ z = j k j = y k B y / j C = 2 nd z / k y / j C
102 92 93 101 3eqtrd φ z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
103 102 expl φ z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
104 89 91 103 exlimd φ k z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
105 85 88 104 exlimd φ j k z = j k j = y k B D = 2 nd z / k y / j C
106 84 105 syl5bi φ z y × y / j B D = 2 nd z / k y / j C
107 106 imp φ z y × y / j B D = 2 nd z / k y / j C
108 107 prodeq2dv φ z y × y / j B D = z y × y / j B 2 nd z / k y / j C
109 63 108 eqtr4d φ m y / j B m / k y / j C = z y × y / j B D
110 50 109 eqtrid φ k y / j B y / j C = z y × y / j B D
111 46 110 eqtrd φ m y k m / j B m / j C = z y × y / j B D
112 18 111 eqtrid φ j y k B C = z y × y / j B D
113 112 adantr φ ψ j y k B C = z y × y / j B D
114 9 113 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
115 disjsn x y = ¬ y x
116 5 115 sylibr φ x y =
117 eqidd φ x y = x y
118 2 6 ssfid φ x y Fin
119 6 sselda φ j x y j A
120 4 anassrs φ j A k B C
121 3 120 fprodcl φ j A k B C
122 119 121 syldan φ j x y k B C
123 116 117 118 122 fprodsplit φ j x y k B C = j x k B C j y k B C
124 123 adantr φ ψ j x y k B C = j x k B C j y k B C
125 eliun z j x j × B j x z j × B
126 xp1st z j × B 1 st z j
127 elsni 1 st z j 1 st z = j
128 126 127 syl z j × B 1 st z = j
129 128 eleq1d z j × B 1 st z x j x
130 129 biimparc j x z j × B 1 st z x
131 130 rexlimiva j x z j × B 1 st z x
132 125 131 sylbi z j x j × B 1 st z x
133 xp1st z y × y / j B 1 st z y
134 132 133 anim12i z j x j × B z y × y / j B 1 st z x 1 st z y
135 elin z j x j × B y × y / j B z j x j × B z y × y / j B
136 elin 1 st z x y 1 st z x 1 st z y
137 134 135 136 3imtr4i z j x j × B y × y / j B 1 st z x y
138 116 eleq2d φ 1 st z x y 1 st z
139 noel ¬ 1 st z
140 139 pm2.21i 1 st z z
141 138 140 syl6bi φ 1 st z x y z
142 137 141 syl5 φ z j x j × B y × y / j B z
143 142 ssrdv φ j x j × B y × y / j B
144 ss0 j x j × B y × y / j B j x j × B y × y / j B =
145 143 144 syl φ j x j × B y × y / j B =
146 iunxun j x y j × B = j x j × B j y j × B
147 nfcv _ m j × B
148 nfcv _ j m
149 148 11 nfxp _ j m × m / j B
150 sneq j = m j = m
151 150 14 xpeq12d j = m j × B = m × m / j B
152 147 149 151 cbviun j y j × B = m y m × m / j B
153 sneq m = y m = y
154 153 41 xpeq12d m = y m × m / j B = y × y / j B
155 20 154 iunxsn m y m × m / j B = y × y / j B
156 152 155 eqtri j y j × B = y × y / j B
157 156 uneq2i j x j × B j y j × B = j x j × B y × y / j B
158 146 157 eqtri j x y j × B = j x j × B y × y / j B
159 158 a1i φ j x y j × B = j x j × B y × y / j B
160 snfi j Fin
161 119 3 syldan φ j x y B Fin
162 xpfi j Fin B Fin j × B Fin
163 160 161 162 sylancr φ j x y j × B Fin
164 163 ralrimiva φ j x y j × B Fin
165 iunfi x y Fin j x y j × B Fin j x y j × B Fin
166 118 164 165 syl2anc φ j x y j × B Fin
167 eliun z j x y j × B j x y z j × B
168 elxp z j × B m k z = m k m j k B
169 simprl φ j x y z = m k m j k B z = m k
170 simprrl φ j x y z = m k m j k B m j
171 elsni m j m = j
172 170 171 syl φ j x y z = m k m j k B m = j
173 172 opeq1d φ j x y z = m k m j k B m k = j k
174 169 173 eqtrd φ j x y z = m k m j k B z = j k
175 174 1 syl φ j x y z = m k m j k B D = C
176 simpll φ j x y z = m k m j k B φ
177 119 adantr φ j x y z = m k m j k B j A
178 simprrr φ j x y z = m k m j k B k B
179 176 177 178 4 syl12anc φ j x y z = m k m j k B C
180 175 179 eqeltrd φ j x y z = m k m j k B D
181 180 ex φ j x y z = m k m j k B D
182 181 exlimdvv φ j x y m k z = m k m j k B D
183 168 182 syl5bi φ j x y z j × B D
184 183 rexlimdva φ j x y z j × B D
185 167 184 syl5bi φ z j x y j × B D
186 185 imp φ z j x y j × B D
187 145 159 166 186 fprodsplit φ z j x y j × B D = z j x j × B D z y × y / j B D
188 187 adantr φ ψ z j x y j × B D = z j x j × B D z y × y / j B D
189 114 124 188 3eqtr4d φ ψ j x y k B C = z j x y j × B D