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Theorem seq3split 9907
Description: Split a sequence into two sequences. (Contributed by Jim Kingdon, 16-Aug-2021.) (Revised by Jim Kingdon, 21-Oct-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
seq3split.1  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  S  /\  y  e.  S ) )  -> 
( x  .+  y
)  e.  S )
seq3split.2  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  S  /\  y  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( ( x  .+  y )  .+  z
)  =  ( x 
.+  ( y  .+  z ) ) )
seq3split.3  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) )
seq3split.4  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= `  K ) )
seq3split.5  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( F `  x )  e.  S
)
Assertion
Ref Expression
seq3split  |-  ( ph  ->  (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 N )  =  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  N )
) )
Distinct variable groups:    x, y, z, F    x, K, y, z    x, M, y, z    ph, x, y, z   
x, N, y, z   
x,  .+ , y, z    x, S, y, z

Proof of Theorem seq3split
Dummy variable  n is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 seq3split.3 . . 3  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) )
2 eluzfz2 9446 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  N  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) )
31, 2syl 14 . 2  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )
4 eleq1 2150 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (
x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  <->  ( M  +  1 )  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) ) )
5 fveq2 5305 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq K (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) )
6 fveq2 5305 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) )
76oveq2d 5668 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  =  ( (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  .+  (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) ) )
85, 7eqeq12d 2102 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  <->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) ) ) )
94, 8imbi12d 232 . . . . 5  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (
( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  x )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) )  <->  ( ( M  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) ) ) ) )
109imbi2d 228 . . . 4  |-  ( x  =  ( M  + 
1 )  ->  (
( ph  ->  ( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) ) )  <-> 
( ph  ->  ( ( M  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) ) ) ) ) )
11 eleq1 2150 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  (
x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  <->  n  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) ) )
12 fveq2 5305 . . . . . . 7  |-  ( x  =  n  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
) )
13 fveq2 5305 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  n  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  n
) )
1413oveq2d 5668 . . . . . . 7  |-  ( x  =  n  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  =  ( (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  .+  (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  n
) ) )
1512, 14eqeq12d 2102 . . . . . 6  |-  ( x  =  n  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  <->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) ) )
1611, 15imbi12d 232 . . . . 5  |-  ( x  =  n  ->  (
( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  x )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) )  <->  ( n  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
)  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) ) ) )
1716imbi2d 228 . . . 4  |-  ( x  =  n  ->  (
( ph  ->  ( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) ) )  <-> 
( ph  ->  ( n  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) ) ) ) )
18 eleq1 2150 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  <->  ( n  +  1 )  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) ) )
19 fveq2 5305 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) )
20 fveq2 5305 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) )
2120oveq2d 5668 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  =  ( (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  .+  (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) )
2219, 21eqeq12d 2102 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  <->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) ) )
2318, 22imbi12d 232 . . . . 5  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  x )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) )  <->  ( (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) ) ) )
2423imbi2d 228 . . . 4  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( ph  ->  ( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) ) )  <-> 
( ph  ->  ( ( n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) ) ) ) )
25 eleq1 2150 . . . . . 6  |-  ( x  =  N  ->  (
x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  <->  N  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) ) )
26 fveq2 5305 . . . . . . 7  |-  ( x  =  N  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq K (  .+  ,  F ) `  N
) )
27 fveq2 5305 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  N  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  x
)  =  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  N
) )
2827oveq2d 5668 . . . . . . 7  |-  ( x  =  N  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  =  ( (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  .+  (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  N
) ) )
2926, 28eqeq12d 2102 . . . . . 6  |-  ( x  =  N  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) )  <->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  N
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  N
) ) ) )
3025, 29imbi12d 232 . . . . 5  |-  ( x  =  N  ->  (
( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  x )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) )  <->  ( N  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
)  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  N
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  N
) ) ) ) )
3130imbi2d 228 . . . 4  |-  ( x  =  N  ->  (
( ph  ->  ( x  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  x
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  x
) ) ) )  <-> 
( ph  ->  ( N  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  N
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  N
) ) ) ) ) )
32 seq3split.4 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= `  K ) )
33 seq3split.5 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  K )
)  ->  ( F `  x )  e.  S
)
34 seq3split.1 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  S  /\  y  e.  S ) )  -> 
( x  .+  y
)  e.  S )
3532, 33, 34seq3p1 9884 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 ( M  + 
1 ) )  =  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  ( F `  ( M  +  1 ) ) ) )
36 eluzel2 9024 . . . . . . . . 9  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  ( M  +  1 )  e.  ZZ )
371, 36syl 14 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  ZZ )
38 simpl 107 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ph )
39 eluzel2 9024 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  K  e.  ZZ )
4032, 39syl 14 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  K  e.  ZZ )
4140adantr 270 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  K  e.  ZZ )
42 eluzelz 9028 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  x  e.  ZZ )
4342adantl 271 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  x  e.  ZZ )
4441zred 8868 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  K  e.  RR )
45 eluzelz 9028 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  M  e.  ZZ )
4632, 45syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
4746zred 8868 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
4847adantr 270 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  M  e.  RR )
4943zred 8868 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  x  e.  RR )
50 eluzle 9031 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  K  <_  M )
5132, 50syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  K  <_  M )
5251adantr 270 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  K  <_  M )
53 peano2re 7618 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( M  e.  RR  ->  ( M  +  1 )  e.  RR )
5448, 53syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ( M  +  1 )  e.  RR )
5548lep1d 8392 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  M  <_  ( M  +  1 ) )
56 eluzle 9031 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  ( M  +  1 )  <_  x )
5756adantl 271 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ( M  +  1 )  <_  x )
5848, 54, 49, 55, 57letrd 7607 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  M  <_  x )
5944, 48, 49, 52, 58letrd 7607 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  K  <_  x )
60 eluz2 9025 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ZZ>= `  K
)  <->  ( K  e.  ZZ  /\  x  e.  ZZ  /\  K  <_  x ) )
6141, 43, 59, 60syl3anbrc 1127 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  x  e.  ( ZZ>= `  K )
)
6238, 61, 33syl2anc 403 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  x  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ( F `  x )  e.  S
)
6337, 62, 34seq3-1 9877 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  (  seq ( M  +  1 ) ( 
.+  ,  F ) `
 ( M  + 
1 ) )  =  ( F `  ( M  +  1 ) ) )
6463oveq2d 5668 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  ( M  +  1 ) ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  ( F `  ( M  +  1 ) ) ) )
6535, 64eqtr4d 2123 . . . . 5  |-  ( ph  ->  (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 ( M  + 
1 ) )  =  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  ( M  +  1 ) ) ) )
6665a1i13 24 . . . 4  |-  ( ( M  +  1 )  e.  ZZ  ->  ( ph  ->  ( ( M  +  1 )  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
)  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  ( M  +  1 ) ) ) ) ) )
67 peano2fzr 9451 . . . . . . . 8  |-  ( ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )  ->  n  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )
6867adantl 271 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  n  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) )
6968expr 367 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ( (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  n  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) ) )
7069imim1d 74 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  ->  ( (
n  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  -> 
(  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) )  -> 
( ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  n )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) ) ) )
71 oveq1 5659 . . . . . 6  |-  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) )  =  ( ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) )  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) )
72 simprl 498 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )
73 peano2uz 9071 . . . . . . . . . . 11  |-  ( M  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K )
)
7432, 73syl 14 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K ) )
7574adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K
) )
76 uztrn 9035 . . . . . . . . 9  |-  ( ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K
) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  K )
)
7772, 75, 76syl2anc 403 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  K )
)
7833adantlr 461 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  /\  x  e.  (
ZZ>= `  K ) )  ->  ( F `  x )  e.  S
)
7934adantlr 461 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  /\  ( x  e.  S  /\  y  e.  S ) )  -> 
( x  .+  y
)  e.  S )
8077, 78, 79seq3p1 9884 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) )
8162adantlr 461 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  /\  x  e.  (
ZZ>= `  ( M  + 
1 ) ) )  ->  ( F `  x )  e.  S
)
8272, 81, 79seq3p1 9884 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  n
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) )
8382oveq2d 5668 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) )  =  ( (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  .+  ( (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  n )  .+  ( F `  (
n  +  1 ) ) ) ) )
84 simpl 107 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  ph )
85 eqid 2088 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ZZ>= `  K )  =  (
ZZ>= `  K )
8685, 40, 33, 34seqf 9880 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  seq K (  .+  ,  F ) : (
ZZ>= `  K ) --> S )
8786, 32ffvelrnd 5435 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 M )  e.  S )
8887adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  e.  S )
89 eqid 2088 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  =  (
ZZ>= `  ( M  + 
1 ) )
9037adantr 270 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  ( M  +  1 )  e.  ZZ )
9189, 90, 81, 79seqf 9880 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) : (
ZZ>= `  ( M  + 
1 ) ) --> S )
9291, 72ffvelrnd 5435 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  n
)  e.  S )
93 fveq2 5305 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  ( F `  x )  =  ( F `  ( n  +  1
) ) )
9493eleq1d 2156 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( F `  x
)  e.  S  <->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  S
) )
9533ralrimiva 2446 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A. x  e.  (
ZZ>= `  K ) ( F `  x )  e.  S )
9695adantr 270 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  A. x  e.  ( ZZ>= `  K )
( F `  x
)  e.  S )
97 fzssuz 9479 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( M  +  1 ) ... N )  C_  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )
98 uzss 9039 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K
)  ->  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  C_  ( ZZ>=
`  K ) )
9974, 98syl 14 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) 
C_  ( ZZ>= `  K
) )
10097, 99syl5ss 3036 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( M  + 
1 ) ... N
)  C_  ( ZZ>= `  K ) )
101 simpr 108 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )  -> 
( n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )
102 ssel2 3020 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( M  + 
1 ) ... N
)  C_  ( ZZ>= `  K )  /\  (
n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) )  -> 
( n  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K ) )
103100, 101, 102syl2an 283 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
n  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  K
) )
10494, 96, 103rspcdva 2727 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  S )
105 seq3split.2 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  S  /\  y  e.  S  /\  z  e.  S ) )  -> 
( ( x  .+  y )  .+  z
)  =  ( x 
.+  ( y  .+  z ) ) )
106105caovassg 5803 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  e.  S  /\  (  seq ( M  + 
1 ) (  .+  ,  F ) `  n
)  e.  S  /\  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  S ) )  ->  ( ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) )  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  ( (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F ) `  n
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) ) )
10784, 88, 92, 104, 106syl13anc 1176 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  n )
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) )  =  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  ( (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  n )  .+  ( F `  (
n  +  1 ) ) ) ) )
10883, 107eqtr4d 2123 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) )  =  ( ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  n )
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) )
10980, 108eqeq12d 2102 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) )  <->  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) )  =  ( ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) )  .+  ( F `  ( n  +  1 ) ) ) ) )
11071, 109syl5ibr 154 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  /\  ( n  + 
1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )  ->  (
(  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) )  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) ) )
11170, 110animpimp2impd 526 . . . 4  |-  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  ( ( ph  ->  ( n  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
)  ->  (  seq K (  .+  ,  F ) `  n
)  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  n
) ) ) )  ->  ( ph  ->  ( ( n  +  1 )  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  -> 
(  seq K (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  (
n  +  1 ) ) ) ) ) ) )
11210, 17, 24, 31, 66, 111uzind4 9076 . . 3  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  ( ph  ->  ( N  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  N )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  N
) ) ) ) )
1131, 112mpcom 36 . 2  |-  ( ph  ->  ( N  e.  ( ( M  +  1 ) ... N )  ->  (  seq K
(  .+  ,  F
) `  N )  =  ( (  seq K (  .+  ,  F ) `  M
)  .+  (  seq ( M  +  1
) (  .+  ,  F ) `  N
) ) ) )
1143, 113mpd 13 1  |-  ( ph  ->  (  seq K ( 
.+  ,  F ) `
 N )  =  ( (  seq K
(  .+  ,  F
) `  M )  .+  (  seq ( M  +  1 ) (  .+  ,  F
) `  N )
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    /\ w3a 924    = wceq 1289    e. wcel 1438   A.wral 2359    C_ wss 2999   class class class wbr 3845   ` cfv 5015  (class class class)co 5652   RRcr 7349   1c1 7351    + caddc 7353    <_ cle 7523   ZZcz 8750   ZZ>=cuz 9019   ...cfz 9424    seqcseq 9852
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-coll 3954  ax-sep 3957  ax-nul 3965  ax-pow 4009  ax-pr 4036  ax-un 4260  ax-setind 4353  ax-iinf 4403  ax-cnex 7436  ax-resscn 7437  ax-1cn 7438  ax-1re 7439  ax-icn 7440  ax-addcl 7441  ax-addrcl 7442  ax-mulcl 7443  ax-addcom 7445  ax-addass 7447  ax-distr 7449  ax-i2m1 7450  ax-0lt1 7451  ax-0id 7453  ax-rnegex 7454  ax-cnre 7456  ax-pre-ltirr 7457  ax-pre-ltwlin 7458  ax-pre-lttrn 7459  ax-pre-ltadd 7461
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 925  df-3an 926  df-tru 1292  df-fal 1295  df-nf 1395  df-sb 1693  df-eu 1951  df-mo 1952  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ne 2256  df-nel 2351  df-ral 2364  df-rex 2365  df-reu 2366  df-rab 2368  df-v 2621  df-sbc 2841  df-csb 2934  df-dif 3001  df-un 3003  df-in 3005  df-ss 3012  df-nul 3287  df-pw 3431  df-sn 3452  df-pr 3453  df-op 3455  df-uni 3654  df-int 3689  df-iun 3732  df-br 3846  df-opab 3900  df-mpt 3901  df-tr 3937  df-id 4120  df-iord 4193  df-on 4195  df-ilim 4196  df-suc 4198  df-iom 4406  df-xp 4444  df-rel 4445  df-cnv 4446  df-co 4447  df-dm 4448  df-rn 4449  df-res 4450  df-ima 4451  df-iota 4980  df-fun 5017  df-fn 5018  df-f 5019  df-f1 5020  df-fo 5021  df-f1o 5022  df-fv 5023  df-riota 5608  df-ov 5655  df-oprab 5656  df-mpt2 5657  df-1st 5911  df-2nd 5912  df-recs 6070  df-frec 6156  df-pnf 7524  df-mnf 7525  df-xr 7526  df-ltxr 7527  df-le 7528  df-sub 7655  df-neg 7656  df-inn 8423  df-n0 8674  df-z 8751  df-uz 9020  df-fz 9425  df-iseq 9853  df-seq3 9854
This theorem is referenced by:  seq3-1p  9909  seq3f1olemqsumk  9928  seq3f1olemqsum  9929  clim2ser  10725  clim2ser2  10726  isumsplit  10885  cvgratnnlemseq  10920
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