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Theorem prodeq1f

Description: Equality theorem for a product. (Contributed by Scott Fenton, 1-Dec-2017)

Ref Expression
Hypotheses prodeq1f.1 𝑘 𝐴
prodeq1f.2 𝑘 𝐵
Assertion prodeq1f ( 𝐴 = 𝐵 → ∏ 𝑘𝐴 𝐶 = ∏ 𝑘𝐵 𝐶 )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prodeq1f.1 𝑘 𝐴
2 prodeq1f.2 𝑘 𝐵
3 sseq1 ( 𝐴 = 𝐵 → ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ↔ 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ) )
4 1 2 nfeq 𝑘 𝐴 = 𝐵
5 eleq2 ( 𝐴 = 𝐵 → ( 𝑘𝐴𝑘𝐵 ) )
6 5 ifbid ( 𝐴 = 𝐵 → if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) = if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) )
7 6 adantr ( ( 𝐴 = 𝐵𝑘 ∈ ℤ ) → if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) = if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) )
8 4 7 mpteq2da ( 𝐴 = 𝐵 → ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) = ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) )
9 8 seqeq3d ( 𝐴 = 𝐵 → seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) = seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) )
10 9 breq1d ( 𝐴 = 𝐵 → ( seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ↔ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) )
11 10 anbi2d ( 𝐴 = 𝐵 → ( ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ↔ ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ) )
12 11 exbidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ) )
13 12 rexbidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ) )
14 8 seqeq3d ( 𝐴 = 𝐵 → seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) = seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) )
15 14 breq1d ( 𝐴 = 𝐵 → ( seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ↔ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) )
16 3 13 15 3anbi123d ( 𝐴 = 𝐵 → ( ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ↔ ( 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ) )
17 16 rexbidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ) )
18 f1oeq3 ( 𝐴 = 𝐵 → ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵 ) )
19 18 anbi1d ( 𝐴 = 𝐵 → ( ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ↔ ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) )
20 19 exbidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ↔ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) )
21 20 rexbidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ↔ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) )
22 17 21 orbi12d ( 𝐴 = 𝐵 → ( ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) ↔ ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) ) )
23 22 iotabidv ( 𝐴 = 𝐵 → ( ℩ 𝑥 ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) ) = ( ℩ 𝑥 ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) ) )
24 df-prod 𝑘𝐴 𝐶 = ( ℩ 𝑥 ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐴 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐴 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐴𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) )
25 df-prod 𝑘𝐵 𝐶 = ( ℩ 𝑥 ( ∃ 𝑚 ∈ ℤ ( 𝐵 ⊆ ( ℤ𝑚 ) ∧ ∃ 𝑛 ∈ ( ℤ𝑚 ) ∃ 𝑦 ( 𝑦 ≠ 0 ∧ seq 𝑛 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑦 ) ∧ seq 𝑚 ( · , ( 𝑘 ∈ ℤ ↦ if ( 𝑘𝐵 , 𝐶 , 1 ) ) ) ⇝ 𝑥 ) ∨ ∃ 𝑚 ∈ ℕ ∃ 𝑓 ( 𝑓 : ( 1 ... 𝑚 ) –1-1-onto𝐵𝑥 = ( seq 1 ( · , ( 𝑛 ∈ ℕ ↦ ( 𝑓𝑛 ) / 𝑘 𝐶 ) ) ‘ 𝑚 ) ) ) )
26 23 24 25 3eqtr4g ( 𝐴 = 𝐵 → ∏ 𝑘𝐴 𝐶 = ∏ 𝑘𝐵 𝐶 )