Metamath Proof Explorer


Theorem nfcprod

Description: Bound-variable hypothesis builder for product: if x is (effectively) not free in A and B , it is not free in prod_ k e. A B . (Contributed by Scott Fenton, 1-Dec-2017)

Ref Expression
Hypotheses nfcprod.1 โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐ด
nfcprod.2 โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐ต
Assertion nfcprod โ„ฒ ๐‘ฅ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfcprod.1 โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐ด
2 nfcprod.2 โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐ต
3 df-prod โŠข โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = ( โ„ฉ ๐‘ฆ ( โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค ( ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง ) โˆง seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ ) โˆจ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„• โˆƒ ๐‘“ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) )
4 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โ„ค
5 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š )
6 1 5 nfss โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š )
7 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘ง โ‰  0
8 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘›
9 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ยท
10 1 nfcri โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด
11 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ 1
12 10 2 11 nfif โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 )
13 4 12 nfmpt โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) )
14 8 9 13 nfseq โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) )
15 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โ‡
16 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘ง
17 14 15 16 nfbr โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง
18 7 17 nfan โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง )
19 18 nfex โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง )
20 5 19 nfrex โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง )
21 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘š
22 21 9 13 nfseq โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) )
23 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘ฆ
24 22 15 23 nfbr โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ
25 6 20 24 nf3an โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง ) โˆง seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ )
26 4 25 nfrex โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค ( ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง ) โˆง seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ )
27 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โ„•
28 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘“
29 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( 1 ... ๐‘š )
30 28 29 1 nff1o โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด
31 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› )
32 31 2 nfcsbw โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต
33 27 32 nfmpt โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต )
34 11 9 33 nfseq โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) )
35 34 21 nffv โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š )
36 35 nfeq2 โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š )
37 30 36 nfan โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) )
38 37 nfex โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘“ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) )
39 27 38 nfrex โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„• โˆƒ ๐‘“ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) )
40 26 39 nfor โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค ( ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง ) โˆง seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ ) โˆจ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„• โˆƒ ๐‘“ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) ) )
41 40 nfiotaw โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ ( โ„ฉ ๐‘ฆ ( โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„ค ( ๐ด โŠ† ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆง โˆƒ ๐‘› โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ ๐‘š ) โˆƒ ๐‘ง ( ๐‘ง โ‰  0 โˆง seq ๐‘› ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ง ) โˆง seq ๐‘š ( ยท , ( ๐‘˜ โˆˆ โ„ค โ†ฆ if ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด , ๐ต , 1 ) ) ) โ‡ ๐‘ฆ ) โˆจ โˆƒ ๐‘š โˆˆ โ„• โˆƒ ๐‘“ ( ๐‘“ : ( 1 ... ๐‘š ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โˆง ๐‘ฆ = ( seq 1 ( ยท , ( ๐‘› โˆˆ โ„• โ†ฆ โฆ‹ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) ) ) )
42 3 41 nfcxfr โŠข โ„ฒ ๐‘ฅ โˆ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต