Metamath Proof Explorer


Theorem fprod1p

Description: Separate out the first term in a finite product. (Contributed by Scott Fenton, 24-Dec-2017)

Ref Expression
Hypotheses fprod1p.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
fprod1p.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
fprod1p.3 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ๐ด = ๐ต )
Assertion fprod1p ( ๐œ‘ โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ๐ด = ( ๐ต ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ๐ด ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fprod1p.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) )
2 fprod1p.2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚ )
3 fprod1p.3 โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ๐ด = ๐ต )
4 eluzfz1 โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘€ ) โ†’ ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
5 1 4 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) )
6 5 elfzelzd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ค )
7 fzsn โŠข ( ๐‘€ โˆˆ โ„ค โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) = { ๐‘€ } )
8 6 7 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) = { ๐‘€ } )
9 8 ineq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆฉ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) = ( { ๐‘€ } โˆฉ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) )
10 6 zred โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ โˆˆ โ„ )
11 10 ltp1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘€ < ( ๐‘€ + 1 ) )
12 fzdisj โŠข ( ๐‘€ < ( ๐‘€ + 1 ) โ†’ ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆฉ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) = โˆ… )
13 11 12 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆฉ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) = โˆ… )
14 9 13 eqtr3d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( { ๐‘€ } โˆฉ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) = โˆ… )
15 fzsplit โŠข ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) = ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆช ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) )
16 5 15 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) = ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆช ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) )
17 8 uneq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐‘€ ... ๐‘€ ) โˆช ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) = ( { ๐‘€ } โˆช ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) )
18 16 17 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) = ( { ๐‘€ } โˆช ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ) )
19 fzfid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โˆˆ Fin )
20 14 18 19 2 fprodsplit โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ๐ด = ( โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ๐ด ) )
21 3 eleq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘€ โ†’ ( ๐ด โˆˆ โ„‚ โ†” ๐ต โˆˆ โ„‚ ) )
22 2 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ๐ด โˆˆ โ„‚ )
23 21 22 5 rspcdva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
24 3 prodsn โŠข ( ( ๐‘€ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = ๐ต )
25 5 23 24 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด = ๐ต )
26 25 oveq1d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( โˆ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘€ } ๐ด ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ๐ด ) = ( ๐ต ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ๐ด ) )
27 20 26 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ๐‘€ ... ๐‘ ) ๐ด = ( ๐ต ยท โˆ ๐‘˜ โˆˆ ( ( ๐‘€ + 1 ) ... ๐‘ ) ๐ด ) )