Theorem telfsumo2 12149

Description: Sum of a telescoping series. (Contributed by Mario Carneiro, 2-May-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
telfsumo.1	|- ( k = j -> A = B )
telfsumo.2	|- ( k = ( j + 1 ) -> A = C )
telfsumo.3	|- ( k = M -> A = D )
telfsumo.4	|- ( k = N -> A = E )
telfsumo.5	|- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
telfsumo.6	|- ( ( ph /\ k e. ( M ... N ) ) -> A e. CC )

Assertion

Ref	Expression
telfsumo2	|- ( ph -> sum_ j e. ( M..^ N ) ( C - B ) = ( E - D ) )

Distinct variable groups:   A, j   B, k   C, k   j, k, M   j, N, k   ph, j, k   D, k   k, E

Allowed substitution hints:   A( k)   B( j)   C( j)   D( j)   E( j)

Proof of Theorem telfsumo2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		telfsumo.1	. . . 4 |- ( k = j -> A = B )
2	1	negeqd 8467	. . 3 |- ( k = j -> -u A = -u B )
3		telfsumo.2	. . . 4 |- ( k = ( j + 1 ) -> A = C )
4	3	negeqd 8467	. . 3 |- ( k = ( j + 1 ) -> -u A = -u C )
5		telfsumo.3	. . . 4 |- ( k = M -> A = D )
6	5	negeqd 8467	. . 3 |- ( k = M -> -u A = -u D )
7		telfsumo.4	. . . 4 |- ( k = N -> A = E )
8	7	negeqd 8467	. . 3 |- ( k = N -> -u A = -u E )
9		telfsumo.5	. . 3 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` M ) )
10		telfsumo.6	. . . 4 |- ( ( ph /\ k e. ( M ... N ) ) -> A e. CC )
11	10	negcld 8570	. . 3 |- ( ( ph /\ k e. ( M ... N ) ) -> -u A e. CC )
12	2, 4, 6, 8, 9, 11	telfsumo 12148	. 2 |- ( ph -> sum_ j e. ( M..^ N ) ( -u B - -u C ) = ( -u D - -u E ) )
13	10	ralrimiva 2615	. . . . 5 |- ( ph -> A. k e. ( M ... N ) A e. CC )
14		elfzofz 10496	. . . . 5 |- ( j e. ( M..^ N ) -> j e. ( M ... N ) )
15	1	eleq1d 2301	. . . . . 6 |- ( k = j -> ( A e. CC <-> B e. CC ) )
16	15	rspccva 2919	. . . . 5 |- ( ( A. k e. ( M ... N ) A e. CC /\ j e. ( M ... N ) ) -> B e. CC )
17	13, 14, 16	syl2an 289	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. ( M..^ N ) ) -> B e. CC )
18		fzofzp1 10571	. . . . 5 |- ( j e. ( M..^ N ) -> ( j + 1 ) e. ( M ... N ) )
19	3	eleq1d 2301	. . . . . 6 |- ( k = ( j + 1 ) -> ( A e. CC <-> C e. CC ) )
20	19	rspccva 2919	. . . . 5 |- ( ( A. k e. ( M ... N ) A e. CC /\ ( j + 1 ) e. ( M ... N ) ) -> C e. CC )
21	13, 18, 20	syl2an 289	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. ( M..^ N ) ) -> C e. CC )
22	17, 21	neg2subd 8600	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. ( M..^ N ) ) -> ( -u B - -u C ) = ( C - B ) )
23	22	sumeq2dv 12049	. 2 |- ( ph -> sum_ j e. ( M..^ N ) ( -u B - -u C ) = sum_ j e. ( M..^ N ) ( C - B ) )
24	5	eleq1d 2301	. . . 4 |- ( k = M -> ( A e. CC <-> D e. CC ) )
25		eluzfz1 10364	. . . . 5 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> M e. ( M ... N ) )
26	9, 25	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> M e. ( M ... N ) )
27	24, 13, 26	rspcdva 2925	. . 3 |- ( ph -> D e. CC )
28	7	eleq1d 2301	. . . 4 |- ( k = N -> ( A e. CC <-> E e. CC ) )
29		eluzfz2 10365	. . . . 5 |- ( N e. ( ZZ>= ` M ) -> N e. ( M ... N ) )
30	9, 29	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> N e. ( M ... N ) )
31	28, 13, 30	rspcdva 2925	. . 3 |- ( ph -> E e. CC )
32	27, 31	neg2subd 8600	. 2 |- ( ph -> ( -u D - -u E ) = ( E - D ) )
33	12, 23, 32	3eqtr3d 2273	1 |- ( ph -> sum_ j e. ( M..^ N ) ( C - B ) = ( E - D ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1398   e. wcel 2203   A.wral 2520   ` cfv 5351  (class class class)co 6049   CCcc 8124   1c1 8127   + caddc 8129   - cmin 8443   -ucneg 8444   ZZ>=cuz 9852   ...cfz 10341  ..^cfzo 10475   sum_csu 12034

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4224  ax-sep 4227  ax-nul 4235  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-iinf 4709  ax-cnex 8217  ax-resscn 8218  ax-1cn 8219  ax-1re 8220  ax-icn 8221  ax-addcl 8222  ax-addrcl 8223  ax-mulcl 8224  ax-mulrcl 8225  ax-addcom 8226  ax-mulcom 8227  ax-addass 8228  ax-mulass 8229  ax-distr 8230  ax-i2m1 8231  ax-0lt1 8232  ax-1rid 8233  ax-0id 8234  ax-rnegex 8235  ax-precex 8236  ax-cnre 8237  ax-pre-ltirr 8238  ax-pre-ltwlin 8239  ax-pre-lttrn 8240  ax-pre-apti 8241  ax-pre-ltadd 8242  ax-pre-mulgt0 8243  ax-pre-mulext 8244  ax-arch 8245  ax-caucvg 8246

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3508  df-if 3620  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-iun 3992  df-br 4109  df-opab 4171  df-mpt 4172  df-tr 4208  df-id 4413  df-po 4416  df-iso 4417  df-iord 4486  df-on 4488  df-ilim 4489  df-suc 4491  df-iom 4712  df-xp 4754  df-rel 4755  df-cnv 4756  df-co 4757  df-dm 4758  df-rn 4759  df-res 4760  df-ima 4761  df-iota 5311  df-fun 5353  df-fn 5354  df-f 5355  df-f1 5356  df-fo 5357  df-f1o 5358  df-fv 5359  df-isom 5360  df-riota 6002  df-ov 6052  df-oprab 6053  df-mpo 6054  df-1st 6333  df-2nd 6334  df-recs 6535  df-irdg 6600  df-frec 6621  df-1o 6646  df-oadd 6650  df-er 6766  df-en 6975  df-dom 6976  df-fin 6977  df-pnf 8309  df-mnf 8310  df-xr 8311  df-ltxr 8312  df-le 8313  df-sub 8445  df-neg 8446  df-reap 8848  df-ap 8855  df-div 8946  df-inn 9237  df-2 9295  df-3 9296  df-4 9297  df-n0 9496  df-z 9577  df-uz 9853  df-q 9951  df-rp 9986  df-fz 10342  df-fzo 10476  df-seqfrec 10809  df-exp 10900  df-ihash 11137  df-cj 11523  df-re 11524  df-im 11525  df-rsqrt 11679  df-abs 11680  df-clim 11960  df-sumdc 12035

This theorem is referenced by:  telfsum2  12151