ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  fsumsplitsnun Unicode version
Theorem fsumsplitsnun 11730
Description: Separate out a term in a finite sum by splitting the sum into two parts. (Contributed by Alexander van der Vekens, 1-Sep-2018.) (Revised by AV, 17-Dec-2021.)
Assertion
Ref Expression
fsumsplitsnun |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> sum_ k e. ( A u. { Z } ) B = ( sum_ k e. A B + [_ Z / k ]_ B ) )
Distinct variable groups:   A, k   k, Z
Allowed substitution hints:   B( k)   V( k)
Proof of Theorem fsumsplitsnun
Dummy variable x is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-nel 2472 . . . . . . 7 |- ( Z e/ A <-> -. Z e. A )
2 disjsn 3695 . . . . . . 7 |- ( ( A i^i { Z } ) = (/) <-> -. Z e. A )
31, 2sylbb2 138 . . . . . 6 |- ( Z e/ A -> ( A i^i { Z } ) = (/) )
43adantl 277 . . . . 5 |- ( ( Z e. V /\ Z e/ A ) -> ( A i^i { Z } ) = (/) )
543ad2ant2 1022 . . . 4 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> ( A i^i { Z } ) = (/) )
6 eqidd 2206 . . . 4 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> ( A u. { Z } ) = ( A u. { Z } ) )
7 simp1 1000 . . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> A e. Fin )
8 simp2l 1026 . . . . . 6 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> Z e. V )
9 snfig 6906 . . . . . 6 |- ( Z e. V -> { Z } e. Fin )
108, 9syl 14 . . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> { Z } e. Fin )
11 unfidisj 7019 . . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ { Z } e. Fin /\ ( A i^i { Z } ) = (/) ) -> ( A u. { Z } ) e. Fin )
127, 10, 5, 11syl3anc 1250 . . . 4 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> ( A u. { Z } ) e. Fin )
13 rspcsbela 3153 . . . . . . . 8 |- ( ( x e. ( A u. { Z } ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> [_ x / k ]_ B e. ZZ )
1413expcom 116 . . . . . . 7 |- ( A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ -> ( x e. ( A u. { Z } ) -> [_ x / k ]_ B e. ZZ ) )
15143ad2ant3 1023 . . . . . 6 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> ( x e. ( A u. { Z } ) -> [_ x / k ]_ B e. ZZ ) )
1615imp 124 . . . . 5 |- ( ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) /\ x e. ( A u. { Z } ) ) -> [_ x / k ]_ B e. ZZ )
1716zcnd 9496 . . . 4 |- ( ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) /\ x e. ( A u. { Z } ) ) -> [_ x / k ]_ B e. CC )
185, 6, 12, 17fsumsplit 11718 . . 3 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> sum_ x e. ( A u. { Z } ) [_ x / k ]_ B = ( sum_ x e. A [_ x / k ]_ B + sum_ x e. { Z } [_ x / k ]_ B ) )
19 nfcv 2348 . . . 4 |- F/_ x B
20 nfcsb1v 3126 . . . 4 |- F/_ k [_ x / k ]_ B
21 csbeq1a 3102 . . . 4 |- ( k = x -> B = [_ x / k ]_ B )
2219, 20, 21cbvsumi 11673 . . 3 |- sum_ k e. ( A u. { Z } ) B = sum_ x e. ( A u. { Z } ) [_ x / k ]_ B
2319, 20, 21cbvsumi 11673 . . . 4 |- sum_ k e. A B = sum_ x e. A [_ x / k ]_ B
2419, 20, 21cbvsumi 11673 . . . 4 |- sum_ k e. { Z } B = sum_ x e. { Z } [_ x / k ]_ B
2523, 24oveq12i 5956 . . 3 |- ( sum_ k e. A B + sum_ k e. { Z } B ) = ( sum_ x e. A [_ x / k ]_ B + sum_ x e. { Z } [_ x / k ]_ B )
2618, 22, 253eqtr4g 2263 . 2 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> sum_ k e. ( A u. { Z } ) B = ( sum_ k e. A B + sum_ k e. { Z } B ) )
27 snidg 3662 . . . . . . . . 9 |- ( Z e. V -> Z e. { Z } )
2827adantr 276 . . . . . . . 8 |- ( ( Z e. V /\ Z e/ A ) -> Z e. { Z } )
29283ad2ant2 1022 . . . . . . 7 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> Z e. { Z } )
30 elun2 3341 . . . . . . 7 |- ( Z e. { Z } -> Z e. ( A u. { Z } ) )
3129, 30syl 14 . . . . . 6 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> Z e. ( A u. { Z } ) )
32 simp3 1002 . . . . . 6 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ )
33 rspcsbela 3153 . . . . . 6 |- ( ( Z e. ( A u. { Z } ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> [_ Z / k ]_ B e. ZZ )
3431, 32, 33syl2anc 411 . . . . 5 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> [_ Z / k ]_ B e. ZZ )
3534zcnd 9496 . . . 4 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> [_ Z / k ]_ B e. CC )
36 sumsns 11726 . . . 4 |- ( ( Z e. V /\ [_ Z / k ]_ B e. CC ) -> sum_ k e. { Z } B = [_ Z / k ]_ B )
378, 35, 36syl2anc 411 . . 3 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> sum_ k e. { Z } B = [_ Z / k ]_ B )
3837oveq2d 5960 . 2 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> ( sum_ k e. A B + sum_ k e. { Z } B ) = ( sum_ k e. A B + [_ Z / k ]_ B ) )
3926, 38eqtrd 2238 1 |- ( ( A e. Fin /\ ( Z e. V /\ Z e/ A ) /\ A. k e. ( A u. { Z } ) B e. ZZ ) -> sum_ k e. ( A u. { Z } ) B = ( sum_ k e. A B + [_ Z / k ]_ B ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   /\ w3a 981   = wceq 1373   e. wcel 2176   e/ wnel 2471   A.wral 2484   [_csb 3093   u. cun 3164   i^i cin 3165   (/)c0 3460   {csn 3633  (class class class)co 5944   Fincfn 6827   CCcc 7923   + caddc 7928   ZZcz 9372   sum_csu 11664
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 711  ax-5 1470  ax-7 1471  ax-gen 1472  ax-ie1 1516  ax-ie2 1517  ax-8 1527  ax-10 1528  ax-11 1529  ax-i12 1530  ax-bndl 1532  ax-4 1533  ax-17 1549  ax-i9 1553  ax-ial 1557  ax-i5r 1558  ax-13 2178  ax-14 2179  ax-ext 2187  ax-coll 4159  ax-sep 4162  ax-nul 4170  ax-pow 4218  ax-pr 4253  ax-un 4480  ax-setind 4585  ax-iinf 4636  ax-cnex 8016  ax-resscn 8017  ax-1cn 8018  ax-1re 8019  ax-icn 8020  ax-addcl 8021  ax-addrcl 8022  ax-mulcl 8023  ax-mulrcl 8024  ax-addcom 8025  ax-mulcom 8026  ax-addass 8027  ax-mulass 8028  ax-distr 8029  ax-i2m1 8030  ax-0lt1 8031  ax-1rid 8032  ax-0id 8033  ax-rnegex 8034  ax-precex 8035  ax-cnre 8036  ax-pre-ltirr 8037  ax-pre-ltwlin 8038  ax-pre-lttrn 8039  ax-pre-apti 8040  ax-pre-ltadd 8041  ax-pre-mulgt0 8042  ax-pre-mulext 8043  ax-arch 8044  ax-caucvg 8045
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1484  df-sb 1786  df-eu 2057  df-mo 2058  df-clab 2192  df-cleq 2198  df-clel 2201  df-nfc 2337  df-ne 2377  df-nel 2472  df-ral 2489  df-rex 2490  df-reu 2491  df-rmo 2492  df-rab 2493  df-v 2774  df-sbc 2999  df-csb 3094  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3461  df-if 3572  df-pw 3618  df-sn 3639  df-pr 3640  df-op 3642  df-uni 3851  df-int 3886  df-iun 3929  df-br 4045  df-opab 4106  df-mpt 4107  df-tr 4143  df-id 4340  df-po 4343  df-iso 4344  df-iord 4413  df-on 4415  df-ilim 4416  df-suc 4418  df-iom 4639  df-xp 4681  df-rel 4682  df-cnv 4683  df-co 4684  df-dm 4685  df-rn 4686  df-res 4687  df-ima 4688  df-iota 5232  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-isom 5280  df-riota 5899  df-ov 5947  df-oprab 5948  df-mpo 5949  df-1st 6226  df-2nd 6227  df-recs 6391  df-irdg 6456  df-frec 6477  df-1o 6502  df-oadd 6506  df-er 6620  df-en 6828  df-dom 6829  df-fin 6830  df-pnf 8109  df-mnf 8110  df-xr 8111  df-ltxr 8112  df-le 8113  df-sub 8245  df-neg 8246  df-reap 8648  df-ap 8655  df-div 8746  df-inn 9037  df-2 9095  df-3 9096  df-4 9097  df-n0 9296  df-z 9373  df-uz 9649  df-q 9741  df-rp 9776  df-fz 10131  df-fzo 10265  df-seqfrec 10593  df-exp 10684  df-ihash 10921  df-cj 11153  df-re 11154  df-im 11155  df-rsqrt 11309  df-abs 11310  df-clim 11590  df-sumdc 11665
This theorem is referenced by:  modfsummodlemstep  11768
  Copyright terms: Public domain W3C validator