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Theorem fprodexp

Description: Positive integer exponentiation of a finite product. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses fprodexp.kph k φ
fprodexp.n φ N 0
fprodexp.a φ A Fin
fprodexp.b φ k A B
Assertion fprodexp φ k A B N = k A B N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fprodexp.kph k φ
2 fprodexp.n φ N 0
3 fprodexp.a φ A Fin
4 fprodexp.b φ k A B
5 prodeq1 x = k x B N = k B N
6 prodeq1 x = k x B = k B
7 6 oveq1d x = k x B N = k B N
8 5 7 eqeq12d x = k x B N = k x B N k B N = k B N
9 prodeq1 x = y k x B N = k y B N
10 prodeq1 x = y k x B = k y B
11 10 oveq1d x = y k x B N = k y B N
12 9 11 eqeq12d x = y k x B N = k x B N k y B N = k y B N
13 prodeq1 x = y z k x B N = k y z B N
14 prodeq1 x = y z k x B = k y z B
15 14 oveq1d x = y z k x B N = k y z B N
16 13 15 eqeq12d x = y z k x B N = k x B N k y z B N = k y z B N
17 prodeq1 x = A k x B N = k A B N
18 prodeq1 x = A k x B = k A B
19 18 oveq1d x = A k x B N = k A B N
20 17 19 eqeq12d x = A k x B N = k x B N k A B N = k A B N
21 2 nn0zd φ N
22 1exp N 1 N = 1
23 21 22 syl φ 1 N = 1
24 23 eqcomd φ 1 = 1 N
25 prod0 k B N = 1
26 25 a1i φ k B N = 1
27 prod0 k B = 1
28 27 oveq1i k B N = 1 N
29 28 a1i φ k B N = 1 N
30 24 26 29 3eqtr4d φ k B N = k B N
31 nfv k y A z A y
32 1 31 nfan k φ y A z A y
33 3 adantr φ y A A Fin
34 simpr φ y A y A
35 ssfi A Fin y A y Fin
36 33 34 35 syl2anc φ y A y Fin
37 36 adantrr φ y A z A y y Fin
38 simpll φ y A k y φ
39 34 sselda φ y A k y k A
40 38 39 4 syl2anc φ y A k y B
41 40 adantlrr φ y A z A y k y B
42 32 37 41 fprodclf φ y A z A y k y B
43 simpl φ y A z A y φ
44 simprr φ y A z A y z A y
45 44 eldifad φ y A z A y z A
46 nfv k z A
47 1 46 nfan k φ z A
48 nfcsb1v _ k z / k B
49 48 nfel1 k z / k B
50 47 49 nfim k φ z A z / k B
51 eleq1w k = z k A z A
52 51 anbi2d k = z φ k A φ z A
53 csbeq1a k = z B = z / k B
54 53 eleq1d k = z B z / k B
55 52 54 imbi12d k = z φ k A B φ z A z / k B
56 50 55 4 chvarfv φ z A z / k B
57 43 45 56 syl2anc φ y A z A y z / k B
58 2 adantr φ y A z A y N 0
59 mulexp k y B z / k B N 0 k y B z / k B N = k y B N z / k B N
60 42 57 58 59 syl3anc φ y A z A y k y B z / k B N = k y B N z / k B N
61 60 eqcomd φ y A z A y k y B N z / k B N = k y B z / k B N
62 61 adantr φ y A z A y k y B N = k y B N k y B N z / k B N = k y B z / k B N
63 nfcv _ k ^
64 nfcv _ k N
65 48 63 64 nfov _ k z / k B N
66 44 eldifbd φ y A z A y ¬ z y
67 2 ad2antrr φ y A k y N 0
68 40 67 expcld φ y A k y B N
69 68 adantlrr φ y A z A y k y B N
70 53 oveq1d k = z B N = z / k B N
71 57 58 expcld φ y A z A y z / k B N
72 32 65 37 44 66 69 70 71 fprodsplitsn φ y A z A y k y z B N = k y B N z / k B N
73 72 adantr φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B N = k y B N z / k B N
74 oveq1 k y B N = k y B N k y B N z / k B N = k y B N z / k B N
75 74 adantl φ y A z A y k y B N = k y B N k y B N z / k B N = k y B N z / k B N
76 73 75 eqtrd φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B N = k y B N z / k B N
77 32 48 37 44 66 41 53 57 fprodsplitsn φ y A z A y k y z B = k y B z / k B
78 77 adantr φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B = k y B z / k B
79 78 oveq1d φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B N = k y B z / k B N
80 62 76 79 3eqtr4d φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B N = k y z B N
81 80 ex φ y A z A y k y B N = k y B N k y z B N = k y z B N
82 8 12 16 20 30 81 3 findcard2d φ k A B N = k A B N