Proof of Theorem fsumparts
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | sum0 11329 |
. . . 4
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = 0 |
2 | | 0m0e0 8969 |
. . . 4
⊢ (0
− 0) = 0 |
3 | 1, 2 | eqtr4i 2189 |
. . 3
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (0 − 0) |
4 | | simpr 109 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → 𝑁 = 𝑀) |
5 | 4 | oveq2d 5858 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝑀..^𝑁) = (𝑀..^𝑀)) |
6 | | fzo0 10103 |
. . . . 5
⊢ (𝑀..^𝑀) = ∅ |
7 | 5, 6 | eqtrdi 2215 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝑀..^𝑁) = ∅) |
8 | 7 | sumeq1d 11307 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = Σ𝑗 ∈ ∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊))) |
9 | | fsumparts.1 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) |
10 | | eluzfz1 9966 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁)) |
11 | 9, 10 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁)) |
12 | | eqtr3 2185 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → 𝑘 = 𝑁) |
13 | | fsumparts.e |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 = 𝐸 ∧ 𝑉 = 𝑍)) |
14 | | oveq12 5851 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝐴 = 𝐸 ∧ 𝑉 = 𝑍) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐸 · 𝑍)) |
15 | 12, 13, 14 | 3syl 17 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐸 · 𝑍)) |
16 | | fsumparts.d |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 = 𝐷 ∧ 𝑉 = 𝑌)) |
17 | | oveq12 5851 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐴 = 𝐷 ∧ 𝑉 = 𝑌) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
18 | 16, 17 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
19 | 18 | adantr 274 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
20 | 15, 19 | eqeq12d 2180 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉) ↔ (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌))) |
21 | 20 | pm5.74da 440 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → ((𝑁 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉)) ↔ (𝑁 = 𝑀 → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)))) |
22 | | eqidd 2166 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉)) |
23 | 21, 22 | vtoclg 2786 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝑁 = 𝑀 → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌))) |
24 | 23 | imp 123 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)) |
25 | 11, 24 | sylan 281 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)) |
26 | 25 | oveq1d 5857 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) = ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌))) |
27 | 16 | simpld 111 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝐴 = 𝐷) |
28 | 27 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐷 ∈ ℂ)) |
29 | | fsumparts.2 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ) |
30 | 29 | ralrimiva 2539 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ) |
31 | 28, 30, 11 | rspcdva 2835 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ) |
32 | 16 | simprd 113 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝑉 = 𝑌) |
33 | 32 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑌 ∈ ℂ)) |
34 | | fsumparts.3 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑉 ∈ ℂ) |
35 | 34 | ralrimiva 2539 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ) |
36 | 33, 35, 11 | rspcdva 2835 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ) |
37 | 31, 36 | mulcld 7919 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝑌) ∈ ℂ) |
38 | 37 | subidd 8197 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
39 | 38 | adantr 274 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
40 | 26, 39 | eqtrd 2198 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
41 | 7 | sumeq1d 11307 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ ∅ ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋)) |
42 | | sum0 11329 |
. . . . 5
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = 0 |
43 | 41, 42 | eqtrdi 2215 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = 0) |
44 | 40, 43 | oveq12d 5860 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋)) = (0 − 0)) |
45 | 3, 8, 44 | 3eqtr4a 2225 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |
46 | | eluzel2 9471 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ) |
47 | 9, 46 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ) |
48 | 47 | adantr 274 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑀 ∈ ℤ) |
49 | 48 | peano2zd 9316 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑀 + 1) ∈
ℤ) |
50 | | eluzelz 9475 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ) |
51 | 9, 50 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ) |
52 | 51 | adantr 274 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑁 ∈ ℤ) |
53 | | fzofig 10367 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑀 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ∈ Fin) |
54 | 49, 52, 53 | syl2anc 409 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ∈ Fin) |
55 | | uzid 9480 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
56 | | peano2uz 9521 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑀 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → (𝑀 + 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
57 | | fzoss1 10106 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑀 + 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ⊆ (𝑀..^𝑁)) |
58 | 48, 55, 56, 57 | 4syl 18 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ⊆ (𝑀..^𝑁)) |
59 | 58 | sselda 3142 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)) → 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) |
60 | | elfzofz 10097 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) |
61 | 29, 34 | mulcld 7919 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
62 | 60, 61 | sylan2 284 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
63 | 62 | adantlr 469 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
64 | 59, 63 | syldan 280 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
65 | 54, 64 | fsumcl 11341 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
66 | 13 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐸) |
67 | 66 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐸 ∈ ℂ)) |
68 | | eluzfz2 9967 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁)) |
69 | 9, 68 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁)) |
70 | 67, 30, 69 | rspcdva 2835 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ) |
71 | 13 | simprd 113 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝑉 = 𝑍) |
72 | 71 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑍 ∈ ℂ)) |
73 | 72, 35, 69 | rspcdva 2835 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℂ) |
74 | 70, 73 | mulcld 7919 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℂ) |
75 | 74 | adantr 274 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℂ) |
76 | | simpr 109 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) |
77 | | fzp1ss 10008 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑀 ∈ ℤ → ((𝑀 + 1)...𝑁) ⊆ (𝑀...𝑁)) |
78 | 48, 77 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1)...𝑁) ⊆ (𝑀...𝑁)) |
79 | 78 | sselda 3142 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) |
80 | 61 | adantlr 469 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
81 | 79, 80 | syldan 280 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
82 | 13, 14 | syl 14 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐸 · 𝑍)) |
83 | 76, 81, 82 | fsumm1 11357 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍))) |
84 | | fzoval 10083 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑀..^𝑁) = (𝑀...(𝑁 − 1))) |
85 | 52, 84 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑀..^𝑁) = (𝑀...(𝑁 − 1))) |
86 | 48 | zcnd 9314 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑀 ∈ ℂ) |
87 | | ax-1cn 7846 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ 1 ∈
ℂ |
88 | | pncan 8104 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 1 ∈
ℂ) → ((𝑀 + 1)
− 1) = 𝑀) |
89 | 86, 87, 88 | sylancl 410 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1) − 1) = 𝑀) |
90 | 89 | oveq1d 5857 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1)) = (𝑀...(𝑁 − 1))) |
91 | 85, 90 | eqtr4d 2201 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑀..^𝑁) = (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))) |
92 | 91 | sumeq1d 11307 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))(𝐶 · 𝑋)) |
93 | | 1zzd 9218 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 1 ∈
ℤ) |
94 | | fsumparts.c |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 = 𝐶 ∧ 𝑉 = 𝑋)) |
95 | | oveq12 5851 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝐴 = 𝐶 ∧ 𝑉 = 𝑋) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐶 · 𝑋)) |
96 | 94, 95 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐶 · 𝑋)) |
97 | 93, 49, 52, 81, 96 | fsumshftm 11386 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑗 ∈ (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))(𝐶 · 𝑋)) |
98 | 92, 97 | eqtr4d 2201 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉)) |
99 | | fzoval 10083 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑁 ∈ ℤ → ((𝑀 + 1)..^𝑁) = ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))) |
100 | 52, 99 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) = ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))) |
101 | 100 | sumeq1d 11307 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉)) |
102 | 101 | oveq1d 5857 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍)) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍))) |
103 | 83, 98, 102 | 3eqtr4d 2208 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍))) |
104 | 65, 75, 103 | comraddd 8055 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = ((𝐸 · 𝑍) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
105 | 104 | oveq1d 5857 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋)) = (((𝐸 · 𝑍) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
106 | | fzofzp1 10162 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) |
107 | 94 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝐴 = 𝐶) |
108 | 107 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐶 ∈ ℂ)) |
109 | 108 | rspccva 2829 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ) |
110 | 30, 106, 109 | syl2an 287 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ) |
111 | | elfzofz 10097 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) |
112 | | fsumparts.b |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 = 𝐵 ∧ 𝑉 = 𝑊)) |
113 | 112 | simpld 111 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐴 = 𝐵) |
114 | 113 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ)) |
115 | 114 | rspccva 2829 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ) |
116 | 30, 111, 115 | syl2an 287 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ) |
117 | 94 | simprd 113 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝑉 = 𝑋) |
118 | 117 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑋 ∈ ℂ)) |
119 | 118 | rspccva 2829 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ ∧ (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ) |
120 | 35, 106, 119 | syl2an 287 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ) |
121 | 110, 116,
120 | subdird 8313 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = ((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋))) |
122 | 121 | sumeq2dv 11309 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋))) |
123 | | fzofig 10367 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀..^𝑁) ∈ Fin) |
124 | 47, 51, 123 | syl2anc 409 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑀..^𝑁) ∈ Fin) |
125 | 110, 120 | mulcld 7919 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐶 · 𝑋) ∈ ℂ) |
126 | 116, 120 | mulcld 7919 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
127 | 124, 125,
126 | fsumsub 11393 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
128 | 122, 127 | eqtrd 2198 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
129 | 128 | adantr 274 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
130 | 124, 126 | fsumcl 11341 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
131 | 130 | adantr 274 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
132 | 75, 131, 65 | subsub3d 8239 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝐸 · 𝑍) − (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) = (((𝐸 · 𝑍) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
133 | 105, 129,
132 | 3eqtr4d 2208 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = ((𝐸 · 𝑍) − (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)))) |
134 | 133 | oveq2d 5858 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − ((𝐸 · 𝑍) − (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))))) |
135 | 37 | adantr 274 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝐷 · 𝑌) ∈ ℂ) |
136 | 131, 65 | subcld 8209 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) ∈ ℂ) |
137 | 75, 135, 136 | nnncan1d 8243 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − ((𝐸 · 𝑍) − (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)))) = ((Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) − (𝐷 · 𝑌))) |
138 | 65, 135 | addcomd 8049 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
139 | | eluzp1m1 9489 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑁 − 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
140 | 47, 139 | sylan 281 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑁 − 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
141 | 85 | eleq2d 2236 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁) ↔ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))) |
142 | 141 | biimpar 295 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) |
143 | 142, 63 | syldan 280 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
144 | 140, 143,
18 | fsum1p 11359 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉))) |
145 | 85 | sumeq1d 11307 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉)) |
146 | 101 | oveq2d 5858 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉))) |
147 | 144, 145,
146 | 3eqtr4d 2208 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
148 | 138, 147 | eqtr4d 2201 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) |
149 | | oveq12 5851 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ 𝑉 = 𝑊) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐵 · 𝑊)) |
150 | 112, 149 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐵 · 𝑊)) |
151 | 150 | cbvsumv 11302 |
. . . . . 6
⊢
Σ𝑘 ∈
(𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊) |
152 | 148, 151 | eqtrdi 2215 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊)) |
153 | 152 | oveq2d 5858 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌))) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
154 | 131, 65, 135 | subsub4d 8240 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) − (𝐷 · 𝑌)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)))) |
155 | 112 | simprd 113 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝑉 = 𝑊) |
156 | 155 | eleq1d 2235 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑊 ∈ ℂ)) |
157 | 156 | rspccva 2829 |
. . . . . . . . 9
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑊 ∈ ℂ) |
158 | 35, 111, 157 | syl2an 287 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑊 ∈ ℂ) |
159 | 116, 120,
158 | subdid 8312 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = ((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊))) |
160 | 159 | sumeq2dv 11309 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊))) |
161 | 116, 158 | mulcld 7919 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · 𝑊) ∈ ℂ) |
162 | 124, 126,
161 | fsumsub 11393 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
163 | 160, 162 | eqtrd 2198 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
164 | 163 | adantr 274 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
165 | 153, 154,
164 | 3eqtr4d 2208 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) − (𝐷 · 𝑌)) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊))) |
166 | 134, 137,
165 | 3eqtrrd 2203 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |
167 | | uzp1 9499 |
. . 3
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → (𝑁 = 𝑀 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1)))) |
168 | 9, 167 | syl 14 |
. 2
⊢ (𝜑 → (𝑁 = 𝑀 ∨ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1)))) |
169 | 45, 166, 168 | mpjaodan 788 |
1
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |