Theorem gzsumgsum 14245

Description: On an integer range, gzsum_gz and gsum_g agree. (Contributed by Jim Kingdon, 25-Mar-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
gzsumgsum.b	|- B = ( Base ` G )
gzsumgsum.g	|- ( ph -> G e. CMnd )
gzsumgsum.m	|- ( ph -> M e. ZZ )
gzsumgsum.n	|- ( ph -> N e. ZZ )
gzsumgsum.f	|- ( ph -> F : ( M ... N ) --> B )

Assertion

Ref	Expression
gzsumgsum	|- ( ph -> ( G gzsumgz F ) = ( G gsumg F ) )

Proof of Theorem gzsumgsum

Dummy variable j is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gzsumgsum.b	. . . 4 |- B = ( Base ` G )
2		gzsumgsum.g	. . . . 5 |- ( ph -> G e. CMnd )
3	2	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> G e. CMnd )
4		gzsumgsum.m	. . . . . 6 |- ( ph -> M e. ZZ )
5	4	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> M e. ZZ )
6		gzsumgsum.n	. . . . . 6 |- ( ph -> N e. ZZ )
7	6	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> N e. ZZ )
8		simpr 110	. . . . 5 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> M <_ N )
9		eluz2 9943	. . . . 5 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) <-> ( M e. ZZ /\ N e. ZZ /\ M <_ N ) )
10	5, 7, 8, 9	syl3anbrc 1212	. . . 4 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
11		gzsumgsum.f	. . . . 5 |- ( ph -> F : ( M ... N ) --> B )
12	11	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> F : ( M ... N ) --> B )
13		eqid 2238	. . . 4 |- ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) = ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) )
14	1, 3, 10, 12, 13	gzsumshift 14239	. . 3 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( G gzsumgz F ) = ( G gzsumgz ( F o. ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) ) ) )
15	4, 6	fzfigd 10889	. . . . 5 |- ( ph -> ( M ... N ) e. Fin )
16	15	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( M ... N ) e. Fin )
17		1zzd 9682	. . . . . . . 8 |- ( ph -> 1 e. ZZ )
18	17, 4	zsubcld 9784	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( 1 - M ) e. ZZ )
19	18, 4, 6	mptfzshft 12234	. . . . . 6 |- ( ph -> ( j e. ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) : ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) -1-1-onto-> ( M ... N ) )
20	19	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( j e. ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) : ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) -1-1-onto-> ( M ... N ) )
21	4	zcnd 9780	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> M e. CC )
22		1cnd 8348	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> 1 e. CC )
23	21, 22	pncan3d 8647	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( M + ( 1 - M ) ) = 1 )
24	23	oveq1d 6103	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) = ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) )
25	24	mpteq1d 4217	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( j e. ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) = ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) )
26	25	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( j e. ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) = ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) )
27	23	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( M + ( 1 - M ) ) = 1 )
28		hashfz 11284	. . . . . . . . 9 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> (♯ ` ( M ... N ) ) = ( ( N - M ) + 1 ) )
29	10, 28	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> (♯ ` ( M ... N ) ) = ( ( N - M ) + 1 ) )
30	7	zcnd 9780	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> N e. CC )
31	21	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> M e. CC )
32		1cnd 8348	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> 1 e. CC )
33	30, 31, 32	subadd23d 8666	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( ( N - M ) + 1 ) = ( N + ( 1 - M ) ) )
34	29, 33	eqtr2d 2272	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( N + ( 1 - M ) ) = (♯ ` ( M ... N ) ) )
35	27, 34	oveq12d 6106	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) = ( 1 ... (♯ ` ( M ... N ) ) ) )
36		eqidd 2239	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( M ... N ) = ( M ... N ) )
37	26, 35, 36	f1oeq123d 5636	. . . . 5 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( ( j e. ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) : ( ( M + ( 1 - M ) ) ... ( N + ( 1 - M ) ) ) -1-1-onto-> ( M ... N ) <-> ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) : ( 1 ... (♯ ` ( M ... N ) ) ) -1-1-onto-> ( M ... N ) ) )
38	20, 37	mpbid 147	. . . 4 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) : ( 1 ... (♯ ` ( M ... N ) ) ) -1-1-onto-> ( M ... N ) )
39	1, 3, 12, 16, 38	gsumvalfi 14242	. . 3 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( G gsumg F ) = ( G gzsumgz ( F o. ( j e. ( 1 ... ( N + ( 1 - M ) ) ) |-> ( j - ( 1 - M ) ) ) ) ) )
40	14, 39	eqtr4d 2274	. 2 |- ( ( ph /\ M <_ N ) -> ( G gzsumgz F ) = ( G gsumg F ) )
41	2	adantr 276	. . . 4 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> G e. CMnd )
42		gsum0cmn 14244	. . . 4 |- ( G e. CMnd -> ( G gsumg (/) ) = ( 0g ` G ) )
43	41, 42	syl 14	. . 3 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gsumg (/) ) = ( 0g ` G ) )
44	11	adantr 276	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> F : ( M ... N ) --> B )
45		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> -. M <_ N )
46	6	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> N e. ZZ )
47	4	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> M e. ZZ )
48		zltnle 9701	. . . . . . . . . 10 |- ( ( N e. ZZ /\ M e. ZZ ) -> ( N < M <-> -. M <_ N ) )
49	46, 47, 48	syl2anc 415	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( N < M <-> -. M <_ N ) )
50	45, 49	mpbird 167	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> N < M )
51		fzn 10463	. . . . . . . . 9 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> ( N < M <-> ( M ... N ) = (/) ) )
52	47, 46, 51	syl2anc 415	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( N < M <-> ( M ... N ) = (/) ) )
53	50, 52	mpbid 147	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( M ... N ) = (/) )
54	53	feq2d 5524	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( F : ( M ... N ) --> B <-> F : (/) --> B ) )
55	44, 54	mpbid 147	. . . . 5 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> F : (/) --> B )
56		f0bi 5588	. . . . 5 |- ( F : (/) --> B <-> F = (/) )
57	55, 56	sylib 122	. . . 4 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> F = (/) )
58	57	oveq2d 6104	. . 3 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gsumg F ) = ( G gsumg (/) ) )
59	57	oveq2d 6104	. . . 4 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gzsumgz F ) = ( G gzsumgz (/) ) )
60		eqid 2238	. . . . . 6 |- ( 0g ` G ) = ( 0g ` G )
61	60	gzsum0 13772	. . . . 5 |- ( G e. CMnd -> ( G gzsumgz (/) ) = ( 0g ` G ) )
62	41, 61	syl 14	. . . 4 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gzsumgz (/) ) = ( 0g ` G ) )
63	59, 62	eqtrd 2271	. . 3 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gzsumgz F ) = ( 0g ` G ) )
64	43, 58, 63	3eqtr4rd 2282	. 2 |- ( ( ph /\ -. M <_ N ) -> ( G gzsumgz F ) = ( G gsumg F ) )
65		zdcle 9732	. . . 4 |- ( ( M e. ZZ /\ N e. ZZ ) -> DECID M <_ N )
66	4, 6, 65	syl2anc 415	. . 3 |- ( ph -> DECID M <_ N )
67		exmiddc 848	. . 3 |- (DECID M <_ N -> ( M <_ N \/ -. M <_ N ) )
68	66, 67	syl 14	. 2 |- ( ph -> ( M <_ N \/ -. M <_ N ) )
69	40, 64, 68	mpjaodan 810	1 |- ( ph -> ( G gzsumgz F ) = ( G gsumg F ) )

This proof depends on syntax axioms:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 720  DECID wdc 846   = wceq 1402   e. wcel 2209   (/)c0 3520   class class class wbr 4131   |-> cmpt 4193   o. ccom 4780   -->wf 5376   -1-1-onto->wf1o 5379   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   Fincfn 7026   CCcc 8183   1c1 8186   + caddc 8188   < clt 8366   <_ cle 8367   - cmin 8504   ZZcz 9655   ZZ>=cuz 9937   ...cfz 10428  ♯chash 11236   Basecbs 13410   0gc0g 13669   gzsum_gz cgzsu 13670  CMndccmn 14177   gsum_g cgsu 14240

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-frec 6666  df-1o 6691  df-er 6811  df-en 7027  df-dom 7028  df-fin 7029  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-inn 9314  df-2 9372  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-fz 10429  df-fzo 10567  df-seqfrec 10906  df-ihash 11237  df-ndx 13413  df-slot 13414  df-base 13416  df-plusg 13503  df-0g 13671  df-gzsum 13672  df-mgm 13735  df-sgrp 13776  df-mnd 13789  df-cmn 14179  df-gsumfi 14241

This theorem is used by: (None)