MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  plyaddlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem plyaddlem1 23718
Description: Derive the coefficient function for the sum of two polynomials. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
plyaddlem.1 (𝜑𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
plyaddlem.2 (𝜑𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
plyaddlem.m (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
plyaddlem.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
plyaddlem.a (𝜑𝐴:ℕ0⟶ℂ)
plyaddlem.b (𝜑𝐵:ℕ0⟶ℂ)
plyaddlem.a2 (𝜑 → (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1))) = {0})
plyaddlem.b2 (𝜑 → (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1))) = {0})
plyaddlem.f (𝜑𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘))))
plyaddlem.g (𝜑𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
Assertion
Ref Expression
plyaddlem1 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘))))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝑧,𝑘,𝜑
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑧,𝑘)   𝐵(𝑧)   𝑆(𝑧,𝑘)   𝐹(𝑧,𝑘)   𝐺(𝑧,𝑘)   𝑀(𝑧)   𝑁(𝑧)

Proof of Theorem plyaddlem1
StepHypRef Expression
1 cnex 9874 . . . 4 ℂ ∈ V
21a1i 11 . . 3 (𝜑 → ℂ ∈ V)
3 sumex 14215 . . . 4 Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ V
43a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ V)
5 sumex 14215 . . . 4 Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ V
65a1i 11 . . 3 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ V)
7 plyaddlem.f . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘))))
8 plyaddlem.g . . 3 (𝜑𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
92, 4, 6, 7, 8offval2 6790 . 2 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)))))
10 fzfid 12592 . . . . 5 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∈ Fin)
11 elfznn0 12260 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
12 plyaddlem.a . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴:ℕ0⟶ℂ)
1312adantr 479 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
1413ffvelrnda 6252 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
15 expcl 12698 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑧𝑘) ∈ ℂ)
1615adantll 745 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑧𝑘) ∈ ℂ)
1714, 16mulcld 9917 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
1811, 17sylan2 489 . . . . 5 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))) → ((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
19 plyaddlem.b . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵:ℕ0⟶ℂ)
2019adantr 479 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
2120ffvelrnda 6252 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑘) ∈ ℂ)
2221, 16mulcld 9917 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
2311, 22sylan2 489 . . . . 5 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))) → ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
2410, 18, 23fsumadd 14266 . . . 4 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
25 ffn 5944 . . . . . . . . . . 11 (𝐴:ℕ0⟶ℂ → 𝐴 Fn ℕ0)
2612, 25syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 Fn ℕ0)
27 ffn 5944 . . . . . . . . . . 11 (𝐵:ℕ0⟶ℂ → 𝐵 Fn ℕ0)
2819, 27syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 Fn ℕ0)
29 nn0ex 11148 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ V
3029a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
31 inidm 3783 . . . . . . . . . 10 (ℕ0 ∩ ℕ0) = ℕ0
32 eqidd 2610 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑘) = (𝐴𝑘))
33 eqidd 2610 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐵𝑘) = (𝐵𝑘))
3426, 28, 30, 30, 31, 32, 33ofval 6782 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (𝐵𝑘)))
3534adantlr 746 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) = ((𝐴𝑘) + (𝐵𝑘)))
3635oveq1d 6542 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘)) = (((𝐴𝑘) + (𝐵𝑘)) · (𝑧𝑘)))
3714, 21, 16adddird 9922 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴𝑘) + (𝐵𝑘)) · (𝑧𝑘)) = (((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
3836, 37eqtrd 2643 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘)) = (((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
3911, 38sylan2 489 . . . . 5 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))) → (((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘)) = (((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
4039sumeq2dv 14230 . . . 4 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
41 plyaddlem.m . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℕ0)
4241nn0zd 11315 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
43 plyaddlem.n . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
4443, 41ifcld 4080 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ ℕ0)
4544nn0zd 11315 . . . . . . . . 9 (𝜑 → if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ ℤ)
4641nn0red 11202 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
4743nn0red 11202 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ ℝ)
48 max1 11852 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝑀 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))
4946, 47, 48syl2anc 690 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))
50 eluz2 11528 . . . . . . . . 9 (if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
5142, 45, 49, 50syl3anbrc 1238 . . . . . . . 8 (𝜑 → if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑀))
52 fzss2 12210 . . . . . . . 8 (if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑀) → (0...𝑀) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
5351, 52syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (0...𝑀) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
5453adantr 479 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → (0...𝑀) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
55 elfznn0 12260 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (0...𝑀) → 𝑘 ∈ ℕ0)
5655, 17sylan2 489 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑀)) → ((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
57 eldifn 3694 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀)) → ¬ 𝑘 ∈ (0...𝑀))
5857adantl 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → ¬ 𝑘 ∈ (0...𝑀))
59 eldifi 3693 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀)) → 𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
6059, 11syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6160adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
62 nn0uz 11557 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 0 = (ℤ‘0)
63 peano2nn0 11183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑀 ∈ ℕ0 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ0)
6441, 63syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ ℕ0)
6564, 62syl6eleq 2697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑀 + 1) ∈ (ℤ‘0))
66 uzsplit 12239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑀 + 1) ∈ (ℤ‘0) → (ℤ‘0) = ((0...((𝑀 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
6765, 66syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (ℤ‘0) = ((0...((𝑀 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
6862, 67syl5eq 2655 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ℕ0 = ((0...((𝑀 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
6941nn0cnd 11203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
70 ax-1cn 9851 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1 ∈ ℂ
71 pncan 10139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑀 + 1) − 1) = 𝑀)
7269, 70, 71sylancl 692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((𝑀 + 1) − 1) = 𝑀)
7372oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (0...((𝑀 + 1) − 1)) = (0...𝑀))
7473uneq1d 3727 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((0...((𝑀 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))) = ((0...𝑀) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
7568, 74eqtrd 2643 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ℕ0 = ((0...𝑀) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
7675ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → ℕ0 = ((0...𝑀) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
7761, 76eleqtrd 2689 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → 𝑘 ∈ ((0...𝑀) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
78 elun 3714 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ((0...𝑀) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1))) ↔ (𝑘 ∈ (0...𝑀) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
7977, 78sylib 206 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝑘 ∈ (0...𝑀) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
8079ord 390 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (¬ 𝑘 ∈ (0...𝑀) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
8158, 80mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
82 ffun 5947 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴:ℕ0⟶ℂ → Fun 𝐴)
8312, 82syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Fun 𝐴)
84 ssun2 3738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤ‘(𝑀 + 1)) ⊆ ((0...((𝑀 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑀 + 1)))
8584, 68syl5sseqr 3616 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ‘(𝑀 + 1)) ⊆ ℕ0)
86 fdm 5950 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴:ℕ0⟶ℂ → dom 𝐴 = ℕ0)
8712, 86syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → dom 𝐴 = ℕ0)
8885, 87sseqtr4d 3604 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (ℤ‘(𝑀 + 1)) ⊆ dom 𝐴)
89 funfvima2 6375 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐴 ∧ (ℤ‘(𝑀 + 1)) ⊆ dom 𝐴) → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)) → (𝐴𝑘) ∈ (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1)))))
9083, 88, 89syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)) → (𝐴𝑘) ∈ (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1)))))
9190ad2antrr 757 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)) → (𝐴𝑘) ∈ (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1)))))
9281, 91mpd 15 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝐴𝑘) ∈ (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
93 plyaddlem.a2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1))) = {0})
9493ad2antrr 757 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝐴 “ (ℤ‘(𝑀 + 1))) = {0})
9592, 94eleqtrd 2689 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝐴𝑘) ∈ {0})
96 elsni 4141 . . . . . . . . 9 ((𝐴𝑘) ∈ {0} → (𝐴𝑘) = 0)
9795, 96syl 17 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝐴𝑘) = 0)
9897oveq1d 6542 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → ((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) = (0 · (𝑧𝑘)))
9960, 16sylan2 489 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (𝑧𝑘) ∈ ℂ)
10099mul02d 10086 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → (0 · (𝑧𝑘)) = 0)
10198, 100eqtrd 2643 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑀))) → ((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) = 0)
10254, 56, 101, 10fsumss 14252 . . . . 5 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)))
10343nn0zd 11315 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
104 max2 11854 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → 𝑁 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))
10546, 47, 104syl2anc 690 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑁 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))
106 eluz2 11528 . . . . . . . . 9 (if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑁) ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≤ if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
107103, 45, 105, 106syl3anbrc 1238 . . . . . . . 8 (𝜑 → if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑁))
108 fzss2 12210 . . . . . . . 8 (if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ (ℤ𝑁) → (0...𝑁) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
109107, 108syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (0...𝑁) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
110109adantr 479 . . . . . 6 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → (0...𝑁) ⊆ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
111 elfznn0 12260 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ ℕ0)
112111, 22sylan2 489 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) ∈ ℂ)
113 eldifn 3694 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁)) → ¬ 𝑘 ∈ (0...𝑁))
114113adantl 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → ¬ 𝑘 ∈ (0...𝑁))
115 eldifi 3693 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁)) → 𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)))
116115, 11syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
117116adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
118 peano2nn0 11183 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
11943, 118syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ ℕ0)
120119, 62syl6eleq 2697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → (𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘0))
121 uzsplit 12239 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑁 + 1) ∈ (ℤ‘0) → (ℤ‘0) = ((0...((𝑁 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
122120, 121syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (ℤ‘0) = ((0...((𝑁 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
12362, 122syl5eq 2655 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ℕ0 = ((0...((𝑁 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
12443nn0cnd 11203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝜑𝑁 ∈ ℂ)
125 pncan 10139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
126124, 70, 125sylancl 692 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ((𝑁 + 1) − 1) = 𝑁)
127126oveq2d 6543 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (0...((𝑁 + 1) − 1)) = (0...𝑁))
128127uneq1d 3727 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((0...((𝑁 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))) = ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
129123, 128eqtrd 2643 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ℕ0 = ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
130129ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → ℕ0 = ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
131117, 130eleqtrd 2689 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → 𝑘 ∈ ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
132 elun 3714 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ((0...𝑁) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1))) ↔ (𝑘 ∈ (0...𝑁) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
133131, 132sylib 206 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝑘 ∈ (0...𝑁) ∨ 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
134133ord 390 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (¬ 𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
135114, 134mpd 15 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → 𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)))
136 ffun 5947 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵:ℕ0⟶ℂ → Fun 𝐵)
13719, 136syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Fun 𝐵)
138 ssun2 3738 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ℤ‘(𝑁 + 1)) ⊆ ((0...((𝑁 + 1) − 1)) ∪ (ℤ‘(𝑁 + 1)))
139138, 123syl5sseqr 3616 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (ℤ‘(𝑁 + 1)) ⊆ ℕ0)
140 fdm 5950 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵:ℕ0⟶ℂ → dom 𝐵 = ℕ0)
14119, 140syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → dom 𝐵 = ℕ0)
142139, 141sseqtr4d 3604 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (ℤ‘(𝑁 + 1)) ⊆ dom 𝐵)
143 funfvima2 6375 . . . . . . . . . . . . 13 ((Fun 𝐵 ∧ (ℤ‘(𝑁 + 1)) ⊆ dom 𝐵) → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝐵𝑘) ∈ (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1)))))
144137, 142, 143syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝐵𝑘) ∈ (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1)))))
145144ad2antrr 757 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝑘 ∈ (ℤ‘(𝑁 + 1)) → (𝐵𝑘) ∈ (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1)))))
146135, 145mpd 15 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝐵𝑘) ∈ (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1))))
147 plyaddlem.b2 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1))) = {0})
148147ad2antrr 757 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝐵 “ (ℤ‘(𝑁 + 1))) = {0})
149146, 148eleqtrd 2689 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝐵𝑘) ∈ {0})
150 elsni 4141 . . . . . . . . 9 ((𝐵𝑘) ∈ {0} → (𝐵𝑘) = 0)
151149, 150syl 17 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝐵𝑘) = 0)
152151oveq1d 6542 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) = (0 · (𝑧𝑘)))
153116, 16sylan2 489 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (𝑧𝑘) ∈ ℂ)
154153mul02d 10086 . . . . . . 7 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → (0 · (𝑧𝑘)) = 0)
155152, 154eqtrd 2643 . . . . . 6 (((𝜑𝑧 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ ((0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀)) ∖ (0...𝑁))) → ((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) = 0)
156110, 112, 155, 10fsumss 14252 . . . . 5 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)) = Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)))
157102, 156oveq12d 6545 . . . 4 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → (Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))) = (Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
15824, 40, 1573eqtr4d 2653 . . 3 ((𝜑𝑧 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘)) = (Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘))))
159158mpteq2dva 4666 . 2 (𝜑 → (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘))) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴𝑘) · (𝑧𝑘)) + Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵𝑘) · (𝑧𝑘)))))
1609, 159eqtr4d 2646 1 (𝜑 → (𝐹𝑓 + 𝐺) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧𝑘))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wo 381  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  Vcvv 3172  cdif 3536  cun 3537  wss 3539  ifcif 4035  {csn 4124   class class class wbr 4577  cmpt 4637  dom cdm 5028  cima 5031  Fun wfun 5784   Fn wfn 5785  wf 5786  cfv 5790  (class class class)co 6527  𝑓 cof 6771  cc 9791  cr 9792  0cc0 9793  1c1 9794   + caddc 9796   · cmul 9798  cle 9932  cmin 10118  0cn0 11142  cz 11213  cuz 11522  ...cfz 12155  cexp 12680  Σcsu 14213  Polycply 23689
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825  ax-inf2 8399  ax-cnex 9849  ax-resscn 9850  ax-1cn 9851  ax-icn 9852  ax-addcl 9853  ax-addrcl 9854  ax-mulcl 9855  ax-mulrcl 9856  ax-mulcom 9857  ax-addass 9858  ax-mulass 9859  ax-distr 9860  ax-i2m1 9861  ax-1ne0 9862  ax-1rid 9863  ax-rnegex 9864  ax-rrecex 9865  ax-cnre 9866  ax-pre-lttri 9867  ax-pre-lttrn 9868  ax-pre-ltadd 9869  ax-pre-mulgt0 9870  ax-pre-sup 9871
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-nel 2782  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-of 6773  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-oadd 7429  df-er 7607  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-sup 8209  df-oi 8276  df-card 8626  df-pnf 9933  df-mnf 9934  df-xr 9935  df-ltxr 9936  df-le 9937  df-sub 10120  df-neg 10121  df-div 10537  df-nn 10871  df-2 10929  df-3 10930  df-n0 11143  df-z 11214  df-uz 11523  df-rp 11668  df-fz 12156  df-fzo 12293  df-seq 12622  df-exp 12681  df-hash 12938  df-cj 13636  df-re 13637  df-im 13638  df-sqrt 13772  df-abs 13773  df-clim 14016  df-sum 14214
This theorem is referenced by:  plyaddlem  23720  coeaddlem  23754
  Copyright terms: Public domain W3C validator