Theorem fsump1i 11829

Description: Optimized version of fsump1 11816 for making sums of a concrete number of terms. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsump1i.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
fsump1i.2	⊢ 𝑁 = (𝐾 + 1)
fsump1i.3	⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐵)
fsump1i.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ)
fsump1i.5	⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ 𝑍 ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 = 𝑆))
fsump1i.6	⊢ (𝜑 → (𝑆 + 𝐵) = 𝑇)

Assertion

Ref	Expression
fsump1i	⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ 𝑍 ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = 𝑇))

Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑘,𝐾   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝑆(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem fsump1i

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fsump1i.2	. . 3 ⊢ 𝑁 = (𝐾 + 1)
2		fsump1i.5	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ∈ 𝑍 ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 = 𝑆))
3	2	simpld 112	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ 𝑍)
4		fsump1i.1	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
5	3, 4	eleqtrdi 2299	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
6		peano2uz 9734	. . . . 5 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝐾 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
7	6, 4	eleqtrrdi 2300	. . . 4 ⊢ (𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝐾 + 1) ∈ 𝑍)
8	5, 7	syl 14	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ 𝑍)
9	1, 8	eqeltrid 2293	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝑍)
10	1	oveq2i 5973	. . . . 5 ⊢ (𝑀...𝑁) = (𝑀...(𝐾 + 1))
11	10	sumeq1i 11759	. . . 4 ⊢ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝐾 + 1))𝐴
12		elfzuz 10173	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...(𝐾 + 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
13	12, 4	eleqtrrdi 2300	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ (𝑀...(𝐾 + 1)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
14		fsump1i.4	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ ℂ)
15	13, 14	sylan2 286	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝐾 + 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
16	1	eqeq2i 2217	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑁 ↔ 𝑘 = (𝐾 + 1))
17		fsump1i.3	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐵)
18	16, 17	sylbir 135	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = (𝐾 + 1) → 𝐴 = 𝐵)
19	5, 15, 18	fsump1 11816	. . . 4 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝐾 + 1))𝐴 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 + 𝐵))
20	11, 19	eqtrid 2251	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 + 𝐵))
21	2	simprd 114	. . . 4 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 = 𝑆)
22	21	oveq1d 5977	. . 3 ⊢ (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝐾)𝐴 + 𝐵) = (𝑆 + 𝐵))
23		fsump1i.6	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑆 + 𝐵) = 𝑇)
24	20, 22, 23	3eqtrd 2243	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = 𝑇)
25	9, 24	jca 306	1 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ 𝑍 ∧ Σ𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = 𝑇))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1373   ∈ wcel 2177  ‘cfv 5285  (class class class)co 5962  ℂcc 7953  1c1 7956   + caddc 7958  ℤ_≥cuz 9678  ...cfz 10160  Σcsu 11749

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 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2179  ax-14 2180  ax-ext 2188  ax-coll 4170  ax-sep 4173  ax-nul 4181  ax-pow 4229  ax-pr 4264  ax-un 4493  ax-setind 4598  ax-iinf 4649  ax-cnex 8046  ax-resscn 8047  ax-1cn 8048  ax-1re 8049  ax-icn 8050  ax-addcl 8051  ax-addrcl 8052  ax-mulcl 8053  ax-mulrcl 8054  ax-addcom 8055  ax-mulcom 8056  ax-addass 8057  ax-mulass 8058  ax-distr 8059  ax-i2m1 8060  ax-0lt1 8061  ax-1rid 8062  ax-0id 8063  ax-rnegex 8064  ax-precex 8065  ax-cnre 8066  ax-pre-ltirr 8067  ax-pre-ltwlin 8068  ax-pre-lttrn 8069  ax-pre-apti 8070  ax-pre-ltadd 8071  ax-pre-mulgt0 8072  ax-pre-mulext 8073  ax-arch 8074  ax-caucvg 8075

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 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2193  df-cleq 2199  df-clel 2202  df-nfc 2338  df-ne 2378  df-nel 2473  df-ral 2490  df-rex 2491  df-reu 2492  df-rmo 2493  df-rab 2494  df-v 2775  df-sbc 3003  df-csb 3098  df-dif 3172  df-un 3174  df-in 3176  df-ss 3183  df-nul 3465  df-if 3576  df-pw 3623  df-sn 3644  df-pr 3645  df-op 3647  df-uni 3860  df-int 3895  df-iun 3938  df-br 4055  df-opab 4117  df-mpt 4118  df-tr 4154  df-id 4353  df-po 4356  df-iso 4357  df-iord 4426  df-on 4428  df-ilim 4429  df-suc 4431  df-iom 4652  df-xp 4694  df-rel 4695  df-cnv 4696  df-co 4697  df-dm 4698  df-rn 4699  df-res 4700  df-ima 4701  df-iota 5246  df-fun 5287  df-fn 5288  df-f 5289  df-f1 5290  df-fo 5291  df-f1o 5292  df-fv 5293  df-isom 5294  df-riota 5917  df-ov 5965  df-oprab 5966  df-mpo 5967  df-1st 6244  df-2nd 6245  df-recs 6409  df-irdg 6474  df-frec 6495  df-1o 6520  df-oadd 6524  df-er 6638  df-en 6846  df-dom 6847  df-fin 6848  df-pnf 8139  df-mnf 8140  df-xr 8141  df-ltxr 8142  df-le 8143  df-sub 8275  df-neg 8276  df-reap 8678  df-ap 8685  df-div 8776  df-inn 9067  df-2 9125  df-3 9126  df-4 9127  df-n0 9326  df-z 9403  df-uz 9679  df-q 9771  df-rp 9806  df-fz 10161  df-fzo 10295  df-seqfrec 10625  df-exp 10716  df-ihash 10953  df-cj 11238  df-re 11239  df-im 11240  df-rsqrt 11394  df-abs 11395  df-clim 11675  df-sumdc 11750

This theorem is referenced by: (None)