Theorem nfcprod 14641

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

Hypotheses

Ref	Expression
nfcprod.1	⊢ Ⅎ𝑥𝐴
nfcprod.2	⊢ Ⅎ𝑥𝐵

Assertion

Ref	Expression
nfcprod	⊢ Ⅎ𝑥∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵

Distinct variable group:   𝑥,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑘)   𝐵(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem nfcprod

Dummy variables 𝑓 𝑚 𝑛 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-prod 14636	. 2 ⊢ ∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (℩𝑦(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚))))
2		nfcv 2764	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥ℤ
3		nfcprod.1	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝐴
4		nfcv 2764	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥(ℤ≥‘𝑚)
5	3, 4	nfss 3596	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥 𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚)
6		nfv 1843	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑧 ≠ 0
7		nfcv 2764	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑥𝑛
8		nfcv 2764	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑥 ·
9	3	nfcri 2758	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑘 ∈ 𝐴
10		nfcprod.2	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑥𝐵
11		nfcv 2764	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑥1
12	9, 10, 11	nfif 4115	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑥if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1)
13	2, 12	nfmpt 4746	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))
14	7, 8, 13	nfseq 12811	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑥seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1)))
15		nfcv 2764	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑥 ⇝
16		nfcv 2764	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑥𝑧
17	14, 15, 16	nfbr 4699	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑥seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧
18	6, 17	nfan 1828	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧)
19	18	nfex 2154	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧)
20	4, 19	nfrex 3007	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧)
21		nfcv 2764	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥𝑚
22	21, 8, 13	nfseq 12811	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1)))
23		nfcv 2764	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥𝑦
24	22, 15, 23	nfbr 4699	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦
25	5, 20, 24	nf3an 1831	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥(𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦)
26	2, 25	nfrex 3007	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦)
27		nfcv 2764	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥ℕ
28		nfcv 2764	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥𝑓
29		nfcv 2764	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥(1...𝑚)
30	28, 29, 3	nff1o 6135	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴
31		nfcv 2764	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑓‘𝑛)
32	31, 10	nfcsb 3551	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑥⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵
33	27, 32	nfmpt 4746	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵)
34	11, 8, 33	nfseq 12811	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑥seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))
35	34, 21	nffv 6198	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥(seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚)
36	35	nfeq2 2780	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚)
37	30, 36	nfan 1828	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚))
38	37	nfex 2154	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚))
39	27, 38	nfrex 3007	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚))
40	26, 39	nfor 1834	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚)))
41	40	nfiota 5855	. 2 ⊢ Ⅎ𝑥(℩𝑦(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∃𝑛 ∈ (ℤ≥‘𝑚)∃𝑧(𝑧 ≠ 0 ∧ seq𝑛( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑧) ∧ seq𝑚( · , (𝑘 ∈ ℤ ↦ if(𝑘 ∈ 𝐴, 𝐵, 1))) ⇝ 𝑦) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑦 = (seq1( · , (𝑛 ∈ ℕ ↦ ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵))‘𝑚))))
42	1, 41	nfcxfr 2762	1 ⊢ Ⅎ𝑥∏𝑘 ∈ 𝐴 𝐵

Syntax hints:   ∨ wo 383   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483  ∃wex 1704   ∈ wcel 1990  Ⅎwnfc 2751   ≠ wne 2794  ∃wrex 2913  ⦋csb 3533   ⊆ wss 3574  ifcif 4086   class class class wbr 4653   ↦ cmpt 4729  ℩cio 5849  –1-1-onto→wf1o 5887  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  0cc0 9936  1c1 9937   · cmul 9941  ℕcn 11020  ℤcz 11377  ℤ_≥cuz 11687  ...cfz 12326  seqcseq 12801   ⇝ cli 14215  ∏cprod 14635

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-seq 12802  df-prod 14636

This theorem is referenced by:  fprod2dlem  14710  fprodcom2  14714  fprodcom2OLD  14715  fprodcn  39832  fprodcncf  40114