Theorem fsum2dlemstep 11203

Description: Lemma for fsum2d 11204- induction step. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2014.) (Revised by Jim Kingdon, 8-Oct-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsum2d.1	|- ( z = <. j , k >. -> D = C )
fsum2d.2	|- ( ph -> A e. Fin )
fsum2d.3	|- ( ( ph /\ j e. A ) -> B e. Fin )
fsum2d.4	|- ( ( ph /\ ( j e. A /\ k e. B ) ) -> C e. CC )
fsum2d.5	|- ( ph -> -. y e. x )
fsum2d.6	|- ( ph -> ( x u. { y } ) C_ A )
fsum2dlemstep.x	|- ( ph -> x e. Fin )
fsum2d.7	|- ( ps <-> sum_ j e. x sum_ k e. B C = sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D )

Assertion

Ref	Expression
fsum2dlemstep	|- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ j e. ( x u. { y } ) sum_ k e. B C = sum_ z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) D )

Distinct variable groups:   j, k, x, y, z, A   B, k, x, y, z   D, j, k, x, y   x, C, y, z   ph, j, k, z

Allowed substitution hints:   ph( x, y)   ps( x, y, z, j, k)   B( j)   C( j, k)   D( z)

Proof of Theorem fsum2dlemstep

Dummy variable m is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 109	. . . 4 |- ( ( ph /\ ps ) -> ps )
2		fsum2d.7	. . . 4 |- ( ps <-> sum_ j e. x sum_ k e. B C = sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D )
3	1, 2	sylib 121	. . 3 |- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ j e. x sum_ k e. B C = sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D )
4		nfcv 2281	. . . . . 6 |- F/_ m sum_ k e. B C
5		nfcsb1v 3035	. . . . . . 7 |- F/_ j [_ m / j ]_ B
6		nfcsb1v 3035	. . . . . . 7 |- F/_ j [_ m / j ]_ C
7	5, 6	nfsum 11126	. . . . . 6 |- F/_ j sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C
8		csbeq1a 3012	. . . . . . 7 |- ( j = m -> B = [_ m / j ]_ B )
9		csbeq1a 3012	. . . . . . . 8 |- ( j = m -> C = [_ m / j ]_ C )
10	9	adantr 274	. . . . . . 7 |- ( ( j = m /\ k e. B ) -> C = [_ m / j ]_ C )
11	8, 10	sumeq12dv 11141	. . . . . 6 |- ( j = m -> sum_ k e. B C = sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C )
12	4, 7, 11	cbvsumi 11131	. . . . 5 |- sum_ j e. { y } sum_ k e. B C = sum_ m e. { y } sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C
13		fsum2d.6	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( x u. { y } ) C_ A )
14	13	unssbd 3254	. . . . . . . 8 |- ( ph -> { y } C_ A )
15		vex 2689	. . . . . . . . 9 |- y e. _V
16	15	snss 3649	. . . . . . . 8 |- ( y e. A <-> { y } C_ A )
17	14, 16	sylibr 133	. . . . . . 7 |- ( ph -> y e. A )
18		fsum2d.3	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ j e. A ) -> B e. Fin )
19	18	ralrimiva 2505	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> A. j e. A B e. Fin )
20		nfcsb1v 3035	. . . . . . . . . . 11 |- F/_ j [_ y / j ]_ B
21	20	nfel1 2292	. . . . . . . . . 10 |- F/ j [_ y / j ]_ B e. Fin
22		csbeq1a 3012	. . . . . . . . . . 11 |- ( j = y -> B = [_ y / j ]_ B )
23	22	eleq1d 2208	. . . . . . . . . 10 |- ( j = y -> ( B e. Fin <-> [_ y / j ]_ B e. Fin ) )
24	21, 23	rspc 2783	. . . . . . . . 9 |- ( y e. A -> ( A. j e. A B e. Fin -> [_ y / j ]_ B e. Fin ) )
25	17, 19, 24	sylc 62	. . . . . . . 8 |- ( ph -> [_ y / j ]_ B e. Fin )
26		fsum2d.4	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ ( j e. A /\ k e. B ) ) -> C e. CC )
27	26	ralrimivva 2514	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> A. j e. A A. k e. B C e. CC )
28		nfcsb1v 3035	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/_ j [_ y / j ]_ C
29	28	nfel1 2292	. . . . . . . . . . . 12 |- F/ j [_ y / j ]_ C e. CC
30	20, 29	nfralxy 2471	. . . . . . . . . . 11 |- F/ j A. k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC
31		csbeq1a 3012	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( j = y -> C = [_ y / j ]_ C )
32	31	eleq1d 2208	. . . . . . . . . . . 12 |- ( j = y -> ( C e. CC <-> [_ y / j ]_ C e. CC ) )
33	22, 32	raleqbidv 2638	. . . . . . . . . . 11 |- ( j = y -> ( A. k e. B C e. CC <-> A. k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC ) )
34	30, 33	rspc 2783	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. A -> ( A. j e. A A. k e. B C e. CC -> A. k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC ) )
35	17, 27, 34	sylc 62	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> A. k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC )
36	35	r19.21bi 2520	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ k e. [_ y / j ]_ B ) -> [_ y / j ]_ C e. CC )
37	25, 36	fsumcl 11169	. . . . . . 7 |- ( ph -> sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC )
38		csbeq1 3006	. . . . . . . . 9 |- ( m = y -> [_ m / j ]_ B = [_ y / j ]_ B )
39		csbeq1 3006	. . . . . . . . . 10 |- ( m = y -> [_ m / j ]_ C = [_ y / j ]_ C )
40	39	adantr 274	. . . . . . . . 9 |- ( ( m = y /\ k e. [_ m / j ]_ B ) -> [_ m / j ]_ C = [_ y / j ]_ C )
41	38, 40	sumeq12dv 11141	. . . . . . . 8 |- ( m = y -> sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C = sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C )
42	41	sumsn 11180	. . . . . . 7 |- ( ( y e. A /\ sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC ) -> sum_ m e. { y } sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C = sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C )
43	17, 37, 42	syl2anc 408	. . . . . 6 |- ( ph -> sum_ m e. { y } sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C = sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C )
44		nfcv 2281	. . . . . . . 8 |- F/_ m [_ y / j ]_ C
45		nfcsb1v 3035	. . . . . . . 8 |- F/_ k [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C
46		csbeq1a 3012	. . . . . . . 8 |- ( k = m -> [_ y / j ]_ C = [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C )
47	44, 45, 46	cbvsumi 11131	. . . . . . 7 |- sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C = sum_ m e. [_ y / j ]_ B [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C
48		csbeq1 3006	. . . . . . . . 9 |- ( m = ( 2nd ` z ) -> [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
49		snfig 6708	. . . . . . . . . . 11 |- ( y e. _V -> { y } e. Fin )
50	49	elv 2690	. . . . . . . . . 10 |- { y } e. Fin
51		xpfi 6818	. . . . . . . . . 10 |- ( ( { y } e. Fin /\ [_ y / j ]_ B e. Fin ) -> ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) e. Fin )
52	50, 25, 51	sylancr 410	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) e. Fin )
53		2ndconst 6119	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. A -> ( 2nd |` ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) : ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) -1-1-onto-> [_ y / j ]_ B )
54	17, 53	syl 14	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( 2nd |` ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) : ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) -1-1-onto-> [_ y / j ]_ B )
55		fvres 5445	. . . . . . . . . 10 |- ( z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) -> ( ( 2nd |` ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) ` z ) = ( 2nd ` z ) )
56	55	adantl 275	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) -> ( ( 2nd |` ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) ` z ) = ( 2nd ` z ) )
57	45	nfel1 2292	. . . . . . . . . . 11 |- F/ k [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C e. CC
58	46	eleq1d 2208	. . . . . . . . . . 11 |- ( k = m -> ( [_ y / j ]_ C e. CC <-> [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C e. CC ) )
59	57, 58	rspc 2783	. . . . . . . . . 10 |- ( m e. [_ y / j ]_ B -> ( A. k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C e. CC -> [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C e. CC ) )
60	35, 59	mpan9 279	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ m e. [_ y / j ]_ B ) -> [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C e. CC )
61	48, 52, 54, 56, 60	fsumf1o 11159	. . . . . . . 8 |- ( ph -> sum_ m e. [_ y / j ]_ B [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
62		elxp 4556	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) <-> E. m E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) ) )
63		nfv 1508	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- F/ j z = <. m , k >.
64		nfv 1508	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- F/ j m e. { y }
65	20	nfcri 2275	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- F/ j k e. [_ y / j ]_ B
66	64, 65	nfan 1544	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- F/ j ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B )
67	63, 66	nfan 1544	. . . . . . . . . . . . . 14 |- F/ j ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) )
68	67	nfex 1616	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/ j E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) )
69		nfv 1508	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/ m E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) )
70		opeq1 3705	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( m = j -> <. m , k >. = <. j , k >. )
71	70	eqeq2d 2151	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( m = j -> ( z = <. m , k >. <-> z = <. j , k >. ) )
72		eqtr2 2158	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( m = j /\ m = y ) -> j = y )
73	72, 22	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( m = j /\ m = y ) -> B = [_ y / j ]_ B )
74	73	eleq2d 2209	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( m = j /\ m = y ) -> ( k e. B <-> k e. [_ y / j ]_ B ) )
75	74	pm5.32da 447	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( m = j -> ( ( m = y /\ k e. B ) <-> ( m = y /\ k e. [_ y / j ]_ B ) ) )
76		velsn 3544	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( m e. { y } <-> m = y )
77	76	anbi1i 453	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) <-> ( m = y /\ k e. [_ y / j ]_ B ) )
78	75, 77	syl6rbbr 198	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( m = j -> ( ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) <-> ( m = y /\ k e. B ) ) )
79		equequ1 1688	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( m = j -> ( m = y <-> j = y ) )
80	79	anbi1d 460	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( m = j -> ( ( m = y /\ k e. B ) <-> ( j = y /\ k e. B ) ) )
81	78, 80	bitrd 187	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( m = j -> ( ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) <-> ( j = y /\ k e. B ) ) )
82	71, 81	anbi12d 464	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( m = j -> ( ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) ) <-> ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) ) )
83	82	exbidv 1797	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( m = j -> ( E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) ) <-> E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) ) )
84	68, 69, 83	cbvex 1729	. . . . . . . . . . . 12 |- ( E. m E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { y } /\ k e. [_ y / j ]_ B ) ) <-> E. j E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) )
85	62, 84	bitri 183	. . . . . . . . . . 11 |- ( z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) <-> E. j E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) )
86		nfv 1508	. . . . . . . . . . . 12 |- F/ j ph
87		nfcv 2281	. . . . . . . . . . . . . 14 |- F/_ j ( 2nd ` z )
88	87, 28	nfcsb 3037	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/_ j [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C
89	88	nfeq2 2293	. . . . . . . . . . . 12 |- F/ j D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C
90		nfv 1508	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/ k ph
91		nfcsb1v 3035	. . . . . . . . . . . . . 14 |- F/_ k [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C
92	91	nfeq2 2293	. . . . . . . . . . . . 13 |- F/ k D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C
93		fsum2d.1	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( z = <. j , k >. -> D = C )
94	93	ad2antlr 480	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ z = <. j , k >. ) /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> D = C )
95	31	ad2antrl 481	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ z = <. j , k >. ) /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> C = [_ y / j ]_ C )
96		fveq2 5421	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( z = <. j , k >. -> ( 2nd ` z ) = ( 2nd ` <. j , k >. ) )
97		vex 2689	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- j e. _V
98		vex 2689	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- k e. _V
99	97, 98	op2nd 6045	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( 2nd ` <. j , k >. ) = k
100	96, 99	syl6req 2189	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( z = <. j , k >. -> k = ( 2nd ` z ) )
101	100	ad2antlr 480	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ z = <. j , k >. ) /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> k = ( 2nd ` z ) )
102		csbeq1a 3012	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( k = ( 2nd ` z ) -> [_ y / j ]_ C = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
103	101, 102	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ z = <. j , k >. ) /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> [_ y / j ]_ C = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
104	94, 95, 103	3eqtrd 2176	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ z = <. j , k >. ) /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
105	104	expl 375	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ph -> ( ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C ) )
106	90, 92, 105	exlimd 1576	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C ) )
107	86, 89, 106	exlimd 1576	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( E. j E. k ( z = <. j , k >. /\ ( j = y /\ k e. B ) ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C ) )
108	85, 107	syl5bi 151	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C ) )
109	108	imp 123	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) -> D = [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
110	109	sumeq2dv 11137	. . . . . . . 8 |- ( ph -> sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) [_ ( 2nd ` z ) / k ]_ [_ y / j ]_ C )
111	61, 110	eqtr4d 2175	. . . . . . 7 |- ( ph -> sum_ m e. [_ y / j ]_ B [_ m / k ]_ [_ y / j ]_ C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D )
112	47, 111	syl5eq 2184	. . . . . 6 |- ( ph -> sum_ k e. [_ y / j ]_ B [_ y / j ]_ C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D )
113	43, 112	eqtrd 2172	. . . . 5 |- ( ph -> sum_ m e. { y } sum_ k e. [_ m / j ]_ B [_ m / j ]_ C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D )
114	12, 113	syl5eq 2184	. . . 4 |- ( ph -> sum_ j e. { y } sum_ k e. B C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D )
115	114	adantr 274	. . 3 |- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ j e. { y } sum_ k e. B C = sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D )
116	3, 115	oveq12d 5792	. 2 |- ( ( ph /\ ps ) -> ( sum_ j e. x sum_ k e. B C + sum_ j e. { y } sum_ k e. B C ) = ( sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D + sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D ) )
117		fsum2d.5	. . . . 5 |- ( ph -> -. y e. x )
118		disjsn 3585	. . . . 5 |- ( ( x i^i { y } ) = (/) <-> -. y e. x )
119	117, 118	sylibr 133	. . . 4 |- ( ph -> ( x i^i { y } ) = (/) )
120		eqidd 2140	. . . 4 |- ( ph -> ( x u. { y } ) = ( x u. { y } ) )
121		fsum2dlemstep.x	. . . . 5 |- ( ph -> x e. Fin )
122	50	a1i 9	. . . . 5 |- ( ph -> { y } e. Fin )
123		unfidisj 6810	. . . . 5 |- ( ( x e. Fin /\ { y } e. Fin /\ ( x i^i { y } ) = (/) ) -> ( x u. { y } ) e. Fin )
124	121, 122, 119, 123	syl3anc 1216	. . . 4 |- ( ph -> ( x u. { y } ) e. Fin )
125	13	sselda 3097	. . . . 5 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> j e. A )
126	26	anassrs 397	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ j e. A ) /\ k e. B ) -> C e. CC )
127	18, 126	fsumcl 11169	. . . . 5 |- ( ( ph /\ j e. A ) -> sum_ k e. B C e. CC )
128	125, 127	syldan 280	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> sum_ k e. B C e. CC )
129	119, 120, 124, 128	fsumsplit 11176	. . 3 |- ( ph -> sum_ j e. ( x u. { y } ) sum_ k e. B C = ( sum_ j e. x sum_ k e. B C + sum_ j e. { y } sum_ k e. B C ) )
130	129	adantr 274	. 2 |- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ j e. ( x u. { y } ) sum_ k e. B C = ( sum_ j e. x sum_ k e. B C + sum_ j e. { y } sum_ k e. B C ) )
131		eliun 3817	. . . . . . . . . 10 |- ( z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) <-> E. j e. x z e. ( { j } X. B ) )
132		xp1st 6063	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( z e. ( { j } X. B ) -> ( 1st ` z ) e. { j } )
133		elsni 3545	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( 1st ` z ) e. { j } -> ( 1st ` z ) = j )
134	132, 133	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z e. ( { j } X. B ) -> ( 1st ` z ) = j )
135	134	adantl 275	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( j e. x /\ z e. ( { j } X. B ) ) -> ( 1st ` z ) = j )
136		simpl 108	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( j e. x /\ z e. ( { j } X. B ) ) -> j e. x )
137	135, 136	eqeltrd 2216	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( j e. x /\ z e. ( { j } X. B ) ) -> ( 1st ` z ) e. x )
138	137	rexlimiva 2544	. . . . . . . . . 10 |- ( E. j e. x z e. ( { j } X. B ) -> ( 1st ` z ) e. x )
139	131, 138	sylbi 120	. . . . . . . . 9 |- ( z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) -> ( 1st ` z ) e. x )
140		xp1st 6063	. . . . . . . . 9 |- ( z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) -> ( 1st ` z ) e. { y } )
141	139, 140	anim12i 336	. . . . . . . 8 |- ( ( z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) /\ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) -> ( ( 1st ` z ) e. x /\ ( 1st ` z ) e. { y } ) )
142		elin 3259	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) <-> ( z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) /\ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) )
143		elin 3259	. . . . . . . 8 |- ( ( 1st ` z ) e. ( x i^i { y } ) <-> ( ( 1st ` z ) e. x /\ ( 1st ` z ) e. { y } ) )
144	141, 142, 143	3imtr4i 200	. . . . . . 7 |- ( z e. ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) -> ( 1st ` z ) e. ( x i^i { y } ) )
145	119	eleq2d 2209	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( 1st ` z ) e. ( x i^i { y } ) <-> ( 1st ` z ) e. (/) ) )
146		noel 3367	. . . . . . . . 9 |- -. ( 1st ` z ) e. (/)
147	146	pm2.21i 635	. . . . . . . 8 |- ( ( 1st ` z ) e. (/) -> z e. (/) )
148	145, 147	syl6bi 162	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( ( 1st ` z ) e. ( x i^i { y } ) -> z e. (/) ) )
149	144, 148	syl5 32	. . . . . 6 |- ( ph -> ( z e. ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) -> z e. (/) ) )
150	149	ssrdv 3103	. . . . 5 |- ( ph -> ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) C_ (/) )
151		ss0 3403	. . . . 5 |- ( ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) C_ (/) -> ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) = (/) )
152	150, 151	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> ( U_ j e. x ( { j } X. B ) i^i ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) = (/) )
153		iunxun 3892	. . . . . 6 |- U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) = ( U_ j e. x ( { j } X. B ) u. U_ j e. { y } ( { j } X. B ) )
154		nfcv 2281	. . . . . . . . 9 |- F/_ m ( { j } X. B )
155		nfcv 2281	. . . . . . . . . 10 |- F/_ j { m }
156	155, 5	nfxp 4566	. . . . . . . . 9 |- F/_ j ( { m } X. [_ m / j ]_ B )
157		sneq 3538	. . . . . . . . . 10 |- ( j = m -> { j } = { m } )
158	157, 8	xpeq12d 4564	. . . . . . . . 9 |- ( j = m -> ( { j } X. B ) = ( { m } X. [_ m / j ]_ B ) )
159	154, 156, 158	cbviun 3850	. . . . . . . 8 |- U_ j e. { y } ( { j } X. B ) = U_ m e. { y } ( { m } X. [_ m / j ]_ B )
160		sneq 3538	. . . . . . . . . 10 |- ( m = y -> { m } = { y } )
161	160, 38	xpeq12d 4564	. . . . . . . . 9 |- ( m = y -> ( { m } X. [_ m / j ]_ B ) = ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) )
162	15, 161	iunxsn 3889	. . . . . . . 8 |- U_ m e. { y } ( { m } X. [_ m / j ]_ B ) = ( { y } X. [_ y / j ]_ B )
163	159, 162	eqtri 2160	. . . . . . 7 |- U_ j e. { y } ( { j } X. B ) = ( { y } X. [_ y / j ]_ B )
164	163	uneq2i 3227	. . . . . 6 |- ( U_ j e. x ( { j } X. B ) u. U_ j e. { y } ( { j } X. B ) ) = ( U_ j e. x ( { j } X. B ) u. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) )
165	153, 164	eqtri 2160	. . . . 5 |- U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) = ( U_ j e. x ( { j } X. B ) u. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) )
166	165	a1i 9	. . . 4 |- ( ph -> U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) = ( U_ j e. x ( { j } X. B ) u. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) ) )
167		snfig 6708	. . . . . . . 8 |- ( j e. _V -> { j } e. Fin )
168	167	elv 2690	. . . . . . 7 |- { j } e. Fin
169	125, 18	syldan 280	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> B e. Fin )
170		xpfi 6818	. . . . . . 7 |- ( ( { j } e. Fin /\ B e. Fin ) -> ( { j } X. B ) e. Fin )
171	168, 169, 170	sylancr 410	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> ( { j } X. B ) e. Fin )
172	171	ralrimiva 2505	. . . . 5 |- ( ph -> A. j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) e. Fin )
173		disjsnxp 6134	. . . . . 6 |- Disj j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B )
174	173	a1i 9	. . . . 5 |- ( ph -> Disj j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) )
175		iunfidisj 6834	. . . . 5 |- ( ( ( x u. { y } ) e. Fin /\ A. j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) e. Fin /\ Disj j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) ) -> U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) e. Fin )
176	124, 172, 174, 175	syl3anc 1216	. . . 4 |- ( ph -> U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) e. Fin )
177		eliun 3817	. . . . . 6 |- ( z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) <-> E. j e. ( x u. { y } ) z e. ( { j } X. B ) )
178		elxp 4556	. . . . . . . 8 |- ( z e. ( { j } X. B ) <-> E. m E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) )
179		simprl 520	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> z = <. m , k >. )
180		simprrl 528	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> m e. { j } )
181		elsni 3545	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( m e. { j } -> m = j )
182	180, 181	syl 14	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> m = j )
183	182	opeq1d 3711	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> <. m , k >. = <. j , k >. )
184	179, 183	eqtrd 2172	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> z = <. j , k >. )
185	184, 93	syl 14	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> D = C )
186		simpll 518	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> ph )
187	125	adantr 274	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> j e. A )
188		simprrr 529	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> k e. B )
189	186, 187, 188, 26	syl12anc 1214	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> C e. CC )
190	185, 189	eqeltrd 2216	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) /\ ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) ) -> D e. CC )
191	190	ex 114	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> ( ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) -> D e. CC ) )
192	191	exlimdvv 1869	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> ( E. m E. k ( z = <. m , k >. /\ ( m e. { j } /\ k e. B ) ) -> D e. CC ) )
193	178, 192	syl5bi 151	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ j e. ( x u. { y } ) ) -> ( z e. ( { j } X. B ) -> D e. CC ) )
194	193	rexlimdva 2549	. . . . . 6 |- ( ph -> ( E. j e. ( x u. { y } ) z e. ( { j } X. B ) -> D e. CC ) )
195	177, 194	syl5bi 151	. . . . 5 |- ( ph -> ( z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) -> D e. CC ) )
196	195	imp 123	. . . 4 |- ( ( ph /\ z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) ) -> D e. CC )
197	152, 166, 176, 196	fsumsplit 11176	. . 3 |- ( ph -> sum_ z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) D = ( sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D + sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D ) )
198	197	adantr 274	. 2 |- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) D = ( sum_ z e. U_ j e. x ( { j } X. B ) D + sum_ z e. ( { y } X. [_ y / j ]_ B ) D ) )
199	116, 130, 198	3eqtr4d 2182	1 |- ( ( ph /\ ps ) -> sum_ j e. ( x u. { y } ) sum_ k e. B C = sum_ z e. U_ j e. ( x u. { y } ) ( { j } X. B ) D )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1331   E.wex 1468   e. wcel 1480   A.wral 2416   E.wrex 2417   _Vcvv 2686   [_csb 3003   u. cun 3069   i^i cin 3070   C_ wss 3071   (/)c0 3363   {csn 3527   <.cop 3530   U_ciun 3813  Disj wdisj 3906   X. cxp 4537   |` cres 4541   -1-1-onto->wf1o 5122   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   1stc1st 6036   2ndc2nd 6037   Fincfn 6634   CCcc 7618   + caddc 7623   sum_csu 11122

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502  ax-cnex 7711  ax-resscn 7712  ax-1cn 7713  ax-1re 7714  ax-icn 7715  ax-addcl 7716  ax-addrcl 7717  ax-mulcl 7718  ax-mulrcl 7719  ax-addcom 7720  ax-mulcom 7721  ax-addass 7722  ax-mulass 7723  ax-distr 7724  ax-i2m1 7725  ax-0lt1 7726  ax-1rid 7727  ax-0id 7728  ax-rnegex 7729  ax-precex 7730  ax-cnre 7731  ax-pre-ltirr 7732  ax-pre-ltwlin 7733  ax-pre-lttrn 7734  ax-pre-apti 7735  ax-pre-ltadd 7736  ax-pre-mulgt0 7737  ax-pre-mulext 7738  ax-arch 7739  ax-caucvg 7740

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-nel 2404  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rmo 2424  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-disj 3907  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-po 4218  df-iso 4219  df-iord 4288  df-on 4290  df-ilim 4291  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-isom 5132  df-riota 5730  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1st 6038  df-2nd 6039  df-recs 6202  df-irdg 6267  df-frec 6288  df-1o 6313  df-oadd 6317  df-er 6429  df-en 6635  df-dom 6636  df-fin 6637  df-pnf 7802  df-mnf 7803  df-xr 7804  df-ltxr 7805  df-le 7806  df-sub 7935  df-neg 7936  df-reap 8337  df-ap 8344  df-div 8433  df-inn 8721  df-2 8779  df-3 8780  df-4 8781  df-n0 8978  df-z 9055  df-uz 9327  df-q 9412  df-rp 9442  df-fz 9791  df-fzo 9920  df-seqfrec 10219  df-exp 10293  df-ihash 10522  df-cj 10614  df-re 10615  df-im 10616  df-rsqrt 10770  df-abs 10771  df-clim 11048  df-sumdc 11123

This theorem is referenced by:  fsum2d  11204