Theorem fsumsersdc 11164

Description: Special case of series sum over a finite upper integer index set. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2013.) (Revised by Jim Kingdon, 5-May-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumsers.1	|- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( F ` k ) = if ( k e. A , B , 0 ) )
fsumsers.2	|- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
fsumsers.3	|- ( ( ph /\ k e. A ) -> B e. CC )
fsumsers.dc	|- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> DECID k e. A )
fsumsers.4	|- ( ph -> A C_ ( M ... N ) )

Assertion

Ref	Expression
fsumsersdc	|- ( ph -> sum_ k e. A B = ( seq M ( + , F ) ` N ) )

Distinct variable groups:   A, k   k, F   k, M   k, N   ph, k

Allowed substitution hint:   B( k)

Proof of Theorem fsumsersdc

Dummy variable j is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2139	. . 3 |- ( ZZ>= ` M ) = ( ZZ>= ` M )
2		fsumsers.2	. . . 4 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
3		eluzel2 9331	. . . 4 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> M e. ZZ )
4	2, 3	syl 14	. . 3 |- ( ph -> M e. ZZ )
5		fsumsers.4	. . . 4 |- ( ph -> A C_ ( M ... N ) )
6		fzssuz 9845	. . . 4 |- ( M ... N ) C_ ( ZZ>= ` M )
7	5, 6	sstrdi 3109	. . 3 |- ( ph -> A C_ ( ZZ>= ` M ) )
8		fsumsers.1	. . 3 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( F ` k ) = if ( k e. A , B , 0 ) )
9		fsumsers.dc	. . . . 5 |- ( ( ph /\ k e. ( ZZ>= ` M ) ) -> DECID k e. A )
10	9	ralrimiva 2505	. . . 4 |- ( ph -> A. k e. ( ZZ>= ` M )DECID k e. A )
11		eleq1w 2200	. . . . . 6 |- ( k = j -> ( k e. A <-> j e. A ) )
12	11	dcbid 823	. . . . 5 |- ( k = j -> (DECID k e. A <-> DECID j e. A ) )
13	12	cbvralv 2654	. . . 4 |- ( A. k e. ( ZZ>= ` M )DECID k e. A <-> A. j e. ( ZZ>= ` M )DECID j e. A )
14	10, 13	sylib 121	. . 3 |- ( ph -> A. j e. ( ZZ>= ` M )DECID j e. A )
15		fsumsers.3	. . 3 |- ( ( ph /\ k e. A ) -> B e. CC )
16	1, 4, 7, 8, 14, 15	zsumdc 11153	. 2 |- ( ph -> sum_ k e. A B = ( ~~> ` seq M ( + , F ) ) )
17		fclim 11063	. . . 4 |- ~~> : dom ~~> --> CC
18		ffun 5275	. . . 4 |- ( ~~> : dom ~~> --> CC -> Fun ~~> )
19	17, 18	ax-mp 5	. . 3 |- Fun ~~>
20	8, 2, 15, 9, 5	fsum3cvg2 11163	. . 3 |- ( ph -> seq M ( + , F ) ~~> ( seq M ( + , F ) ` N ) )
21		funbrfv 5460	. . 3 |- ( Fun ~~> -> ( seq M ( + , F ) ~~> ( seq M ( + , F ) ` N ) -> ( ~~> ` seq M ( + , F ) ) = ( seq M ( + , F ) ` N ) ) )
22	19, 20, 21	mpsyl 65	. 2 |- ( ph -> ( ~~> ` seq M ( + , F ) ) = ( seq M ( + , F ) ` N ) )
23	16, 22	eqtrd 2172	1 |- ( ph -> sum_ k e. A B = ( seq M ( + , F ) ` N ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103  DECID wdc 819   = wceq 1331   e. wcel 1480   A.wral 2416   C_ wss 3071   ifcif 3474   class class class wbr 3929   dom cdm 4539   Fun wfun 5117   -->wf 5119   ` cfv 5123  (class class class)co 5774   CCcc 7618   0cc0 7620   + caddc 7623   ZZcz 9054   ZZ>=cuz 9326   ...cfz 9790   seqcseq 10218   ~~> cli 11047   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-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:  fsum3ser  11166