Theorem fsum1p 11326

Description: Separate out the first term in a finite sum. (Contributed by NM, 3-Jan-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumm1.1	|- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
fsumm1.2	|- ( ( ph /\ k e. ( M ... N ) ) -> A e. CC )
fsum1p.3	|- ( k = M -> A = B )

Assertion

Ref	Expression
fsum1p	|- ( ph -> sum_ k e. ( M ... N ) A = ( B + sum_ k e. ( ( M + 1 ) ... N ) A ) )

Distinct variable groups:   B, k   k, M   k, N   ph, k

Allowed substitution hint:   A( k)

Proof of Theorem fsum1p

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fsumm1.1	. . . . . . 7 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
2		eluzel2 9449	. . . . . . 7 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> M e. ZZ )
3	1, 2	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> M e. ZZ )
4		fzsn 9974	. . . . . 6 |- ( M e. ZZ -> ( M ... M ) = { M } )
5	3, 4	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> ( M ... M ) = { M } )
6	5	ineq1d 3308	. . . 4 |- ( ph -> ( ( M ... M ) i^i ( ( M + 1 ) ... N ) ) = ( { M } i^i ( ( M + 1 ) ... N ) ) )
7	3	zred 9291	. . . . . 6 |- ( ph -> M e. RR )
8	7	ltp1d 8806	. . . . 5 |- ( ph -> M < ( M + 1 ) )
9		fzdisj 9960	. . . . 5 |- ( M < ( M + 1 ) -> ( ( M ... M ) i^i ( ( M + 1 ) ... N ) ) = (/) )
10	8, 9	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> ( ( M ... M ) i^i ( ( M + 1 ) ... N ) ) = (/) )
11	6, 10	eqtr3d 2192	. . 3 |- ( ph -> ( { M } i^i ( ( M + 1 ) ... N ) ) = (/) )
12		eluzfz1 9939	. . . . . 6 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> M e. ( M ... N ) )
13	1, 12	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> M e. ( M ... N ) )
14		fzsplit 9959	. . . . 5 |- ( M e. ( M ... N ) -> ( M ... N ) = ( ( M ... M ) u. ( ( M + 1 ) ... N ) ) )
15	13, 14	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> ( M ... N ) = ( ( M ... M ) u. ( ( M + 1 ) ... N ) ) )
16	5	uneq1d 3261	. . . 4 |- ( ph -> ( ( M ... M ) u. ( ( M + 1 ) ... N ) ) = ( { M } u. ( ( M + 1 ) ... N ) ) )
17	15, 16	eqtrd 2190	. . 3 |- ( ph -> ( M ... N ) = ( { M } u. ( ( M + 1 ) ... N ) ) )
18		eluzelz 9453	. . . . 5 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> N e. ZZ )
19	1, 18	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> N e. ZZ )
20	3, 19	fzfigd 10339	. . 3 |- ( ph -> ( M ... N ) e. Fin )
21		fsumm1.2	. . 3 |- ( ( ph /\ k e. ( M ... N ) ) -> A e. CC )
22	11, 17, 20, 21	fsumsplit 11315	. 2 |- ( ph -> sum_ k e. ( M ... N ) A = ( sum_ k e. { M } A + sum_ k e. ( ( M + 1 ) ... N ) A ) )
23		fsum1p.3	. . . . . 6 |- ( k = M -> A = B )
24	23	eleq1d 2226	. . . . 5 |- ( k = M -> ( A e. CC <-> B e. CC ) )
25	21	ralrimiva 2530	. . . . 5 |- ( ph -> A. k e. ( M ... N ) A e. CC )
26	24, 25, 13	rspcdva 2821	. . . 4 |- ( ph -> B e. CC )
27	23	sumsn 11319	. . . 4 |- ( ( M e. ZZ /\ B e. CC ) -> sum_ k e. { M } A = B )
28	3, 26, 27	syl2anc 409	. . 3 |- ( ph -> sum_ k e. { M } A = B )
29	28	oveq1d 5841	. 2 |- ( ph -> ( sum_ k e. { M } A + sum_ k e. ( ( M + 1 ) ... N ) A ) = ( B + sum_ k e. ( ( M + 1 ) ... N ) A ) )
30	22, 29	eqtrd 2190	1 |- ( ph -> sum_ k e. ( M ... N ) A = ( B + sum_ k e. ( ( M + 1 ) ... N ) A ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1335   e. wcel 2128   u. cun 3100   i^i cin 3101   (/)c0 3395   {csn 3561   class class class wbr 3967   ` cfv 5172  (class class class)co 5826   CCcc 7732   1c1 7735   + caddc 7737   < clt 7914   ZZcz 9172   ZZ>=cuz 9444   ...cfz 9918   sum_csu 11261

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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-13 2130  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-coll 4081  ax-sep 4084  ax-nul 4092  ax-pow 4137  ax-pr 4171  ax-un 4395  ax-setind 4498  ax-iinf 4549  ax-cnex 7825  ax-resscn 7826  ax-1cn 7827  ax-1re 7828  ax-icn 7829  ax-addcl 7830  ax-addrcl 7831  ax-mulcl 7832  ax-mulrcl 7833  ax-addcom 7834  ax-mulcom 7835  ax-addass 7836  ax-mulass 7837  ax-distr 7838  ax-i2m1 7839  ax-0lt1 7840  ax-1rid 7841  ax-0id 7842  ax-rnegex 7843  ax-precex 7844  ax-cnre 7845  ax-pre-ltirr 7846  ax-pre-ltwlin 7847  ax-pre-lttrn 7848  ax-pre-apti 7849  ax-pre-ltadd 7850  ax-pre-mulgt0 7851  ax-pre-mulext 7852  ax-arch 7853  ax-caucvg 7854

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ne 2328  df-nel 2423  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rmo 2443  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-csb 3032  df-dif 3104  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-nul 3396  df-if 3507  df-pw 3546  df-sn 3567  df-pr 3568  df-op 3570  df-uni 3775  df-int 3810  df-iun 3853  df-br 3968  df-opab 4028  df-mpt 4029  df-tr 4065  df-id 4255  df-po 4258  df-iso 4259  df-iord 4328  df-on 4330  df-ilim 4331  df-suc 4333  df-iom 4552  df-xp 4594  df-rel 4595  df-cnv 4596  df-co 4597  df-dm 4598  df-rn 4599  df-res 4600  df-ima 4601  df-iota 5137  df-fun 5174  df-fn 5175  df-f 5176  df-f1 5177  df-fo 5178  df-f1o 5179  df-fv 5180  df-isom 5181  df-riota 5782  df-ov 5829  df-oprab 5830  df-mpo 5831  df-1st 6090  df-2nd 6091  df-recs 6254  df-irdg 6319  df-frec 6340  df-1o 6365  df-oadd 6369  df-er 6482  df-en 6688  df-dom 6689  df-fin 6690  df-pnf 7916  df-mnf 7917  df-xr 7918  df-ltxr 7919  df-le 7920  df-sub 8052  df-neg 8053  df-reap 8454  df-ap 8461  df-div 8550  df-inn 8839  df-2 8897  df-3 8898  df-4 8899  df-n0 9096  df-z 9173  df-uz 9445  df-q 9535  df-rp 9567  df-fz 9919  df-fzo 10051  df-seqfrec 10354  df-exp 10428  df-ihash 10661  df-cj 10753  df-re 10754  df-im 10755  df-rsqrt 10909  df-abs 10910  df-clim 11187  df-sumdc 11262

This theorem is referenced by:  telfsumo  11374  fsumparts  11378  arisum2  11407