Proof of Theorem fsumparts
| Step | Hyp | Ref
| Expression |
| 1 | | sum0 11553 |
. . . 4
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = 0 |
| 2 | | 0m0e0 9102 |
. . . 4
⊢ (0
− 0) = 0 |
| 3 | 1, 2 | eqtr4i 2220 |
. . 3
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (0 − 0) |
| 4 | | simpr 110 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → 𝑁 = 𝑀) |
| 5 | 4 | oveq2d 5938 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝑀..^𝑁) = (𝑀..^𝑀)) |
| 6 | | fzo0 10244 |
. . . . 5
⊢ (𝑀..^𝑀) = ∅ |
| 7 | 5, 6 | eqtrdi 2245 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝑀..^𝑁) = ∅) |
| 8 | 7 | sumeq1d 11531 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = Σ𝑗 ∈ ∅ (𝐵 · (𝑋 − 𝑊))) |
| 9 | | fsumparts.1 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) |
| 10 | | eluzfz1 10106 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 11 | 9, 10 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 12 | | eqtr3 2216 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → 𝑘 = 𝑁) |
| 13 | | fsumparts.e |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 = 𝐸 ∧ 𝑉 = 𝑍)) |
| 14 | | oveq12 5931 |
. . . . . . . . . . . 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 5931 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝐴 = 𝐷 ∧ 𝑉 = 𝑌) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
| 18 | 16, 17 | syl 14 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
| 19 | 18 | adantr 276 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐷 · 𝑌)) |
| 20 | 15, 19 | eqeq12d 2211 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑘 = 𝑀 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉) ↔ (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌))) |
| 21 | 20 | pm5.74da 443 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → ((𝑁 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉)) ↔ (𝑁 = 𝑀 → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)))) |
| 22 | | eqidd 2197 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑁 = 𝑀 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐴 · 𝑉)) |
| 23 | 21, 22 | vtoclg 2824 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) → (𝑁 = 𝑀 → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌))) |
| 24 | 23 | imp 124 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝑀 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)) |
| 25 | 11, 24 | sylan 283 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (𝐸 · 𝑍) = (𝐷 · 𝑌)) |
| 26 | 25 | oveq1d 5937 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) = ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌))) |
| 27 | 16 | simpld 112 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝐴 = 𝐷) |
| 28 | 27 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐷 ∈ ℂ)) |
| 29 | | fsumparts.2 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ) |
| 30 | 29 | ralrimiva 2570 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ) |
| 31 | 28, 30, 11 | rspcdva 2873 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ ℂ) |
| 32 | 16 | simprd 114 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑀 → 𝑉 = 𝑌) |
| 33 | 32 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑌 ∈ ℂ)) |
| 34 | | fsumparts.3 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑉 ∈ ℂ) |
| 35 | 34 | ralrimiva 2570 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ) |
| 36 | 33, 35, 11 | rspcdva 2873 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ) |
| 37 | 31, 36 | mulcld 8047 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → (𝐷 · 𝑌) ∈ ℂ) |
| 38 | 37 | subidd 8325 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
| 39 | 38 | adantr 276 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐷 · 𝑌) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
| 40 | 26, 39 | eqtrd 2229 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → ((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) = 0) |
| 41 | 7 | sumeq1d 11531 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ ∅ ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋)) |
| 42 | | sum0 11553 |
. . . . 5
⊢
Σ𝑗 ∈
∅ ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = 0 |
| 43 | 41, 42 | eqtrdi 2245 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = 0) |
| 44 | 40, 43 | oveq12d 5940 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋)) = (0 − 0)) |
| 45 | 3, 8, 44 | 3eqtr4a 2255 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝑀) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |
| 46 | | eluzel2 9606 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ) |
| 47 | 9, 46 | syl 14 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ) |
| 48 | 47 | adantr 276 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑀 ∈ ℤ) |
| 49 | 48 | peano2zd 9451 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑀 + 1) ∈
ℤ) |
| 50 | | eluzelz 9610 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ ℤ) |
| 51 | 9, 50 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ) |
| 52 | 51 | adantr 276 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑁 ∈ ℤ) |
| 53 | | fzofig 10524 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝑀 + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ∈ Fin) |
| 54 | 49, 52, 53 | syl2anc 411 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1)..^𝑁) ∈ Fin) |
| 55 | | uzid 9615 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
| 56 | | peano2uz 9657 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑀 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → (𝑀 + 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
| 57 | | fzoss1 10247 |
. . . . . . . . . . 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 3183 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)) → 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) |
| 60 | | elfzofz 10238 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 61 | 29, 34 | mulcld 8047 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 62 | 60, 61 | sylan2 286 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 63 | 62 | adantlr 477 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 64 | 59, 63 | syldan 282 |
. . . . . . . 8
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 65 | 54, 64 | fsumcl 11565 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 66 | 13 | simpld 112 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝐴 = 𝐸) |
| 67 | 66 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐸 ∈ ℂ)) |
| 68 | | eluzfz2 10107 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑁 ∈
(ℤ≥‘𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 69 | 9, 68 | syl 14 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 70 | 67, 30, 69 | rspcdva 2873 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ ℂ) |
| 71 | 13 | simprd 114 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑁 → 𝑉 = 𝑍) |
| 72 | 71 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑍 ∈ ℂ)) |
| 73 | 72, 35, 69 | rspcdva 2873 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ ℂ) |
| 74 | 70, 73 | mulcld 8047 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℂ) |
| 75 | 74 | adantr 276 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝐸 · 𝑍) ∈ ℂ) |
| 76 | | simpr 110 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) |
| 77 | | fzp1ss 10148 |
. . . . . . . . . . . 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 3183 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)) → 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 80 | 61 | adantlr 477 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 81 | 79, 80 | syldan 282 |
. . . . . . . . 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 11581 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍))) |
| 84 | | fzoval 10223 |
. . . . . . . . . . . 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 9449 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 𝑀 ∈ ℂ) |
| 87 | | ax-1cn 7972 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ 1 ∈
ℂ |
| 88 | | pncan 8232 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 1 ∈
ℂ) → ((𝑀 + 1)
− 1) = 𝑀) |
| 89 | 86, 87, 88 | sylancl 413 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → ((𝑀 + 1) − 1) = 𝑀) |
| 90 | 89 | oveq1d 5937 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1)) = (𝑀...(𝑁 − 1))) |
| 91 | 85, 90 | eqtr4d 2232 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑀..^𝑁) = (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))) |
| 92 | 91 | sumeq1d 11531 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))(𝐶 · 𝑋)) |
| 93 | | 1zzd 9353 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → 1 ∈
ℤ) |
| 94 | | fsumparts.c |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 = 𝐶 ∧ 𝑉 = 𝑋)) |
| 95 | | oveq12 5931 |
. . . . . . . . . . 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 11610 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑗 ∈ (((𝑀 + 1) − 1)...(𝑁 − 1))(𝐶 · 𝑋)) |
| 98 | 92, 97 | eqtr4d 2232 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...𝑁)(𝐴 · 𝑉)) |
| 99 | | fzoval 10223 |
. . . . . . . . . . 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 11531 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉)) |
| 102 | 101 | oveq1d 5937 |
. . . . . . . 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 2239 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐸 · 𝑍))) |
| 104 | 65, 75, 103 | comraddd 8183 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) = ((𝐸 · 𝑍) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
| 105 | 104 | oveq1d 5937 |
. . . . 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 10303 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 107 | 94 | simpld 112 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝐴 = 𝐶) |
| 108 | 107 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐶 ∈ ℂ)) |
| 109 | 108 | rspccva 2867 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ) |
| 110 | 30, 106, 109 | syl2an 289 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ) |
| 111 | | elfzofz 10238 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) |
| 112 | | fsumparts.b |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 = 𝐵 ∧ 𝑉 = 𝑊)) |
| 113 | 112 | simpld 112 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐴 = 𝐵) |
| 114 | 113 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ)) |
| 115 | 114 | rspccva 2867 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ) |
| 116 | 30, 111, 115 | syl2an 289 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ) |
| 117 | 94 | simprd 114 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝑉 = 𝑋) |
| 118 | 117 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑋 ∈ ℂ)) |
| 119 | 118 | rspccva 2867 |
. . . . . . . . . 10
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ ∧ (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ) |
| 120 | 35, 106, 119 | syl2an 289 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑋 ∈ ℂ) |
| 121 | 110, 116,
120 | subdird 8441 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → ((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = ((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋))) |
| 122 | 121 | sumeq2dv 11533 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋))) |
| 123 | | fzofig 10524 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀..^𝑁) ∈ Fin) |
| 124 | 47, 51, 123 | syl2anc 411 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝜑 → (𝑀..^𝑁) ∈ Fin) |
| 125 | 110, 120 | mulcld 8047 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐶 · 𝑋) ∈ ℂ) |
| 126 | 116, 120 | mulcld 8047 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
| 127 | 124, 125,
126 | fsumsub 11617 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑋)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
| 128 | 122, 127 | eqtrd 2229 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋))) |
| 129 | 128 | adantr 276 |
. . . . 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 11565 |
. . . . . . 7
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
| 131 | 130 | adantr 276 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) ∈ ℂ) |
| 132 | 75, 131, 65 | subsub3d 8367 |
. . . . 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 2239 |
. . . 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 5938 |
. . 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 276 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝐷 · 𝑌) ∈ ℂ) |
| 136 | 131, 65 | subcld 8337 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) ∈ ℂ) |
| 137 | 75, 135, 136 | nnncan1d 8371 |
. . 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 8177 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
| 139 | | eluzp1m1 9625 |
. . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈
(ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑁 − 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
| 140 | 47, 139 | sylan 283 |
. . . . . . . . 9
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑁 − 1) ∈
(ℤ≥‘𝑀)) |
| 141 | 85 | eleq2d 2266 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁) ↔ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1)))) |
| 142 | 141 | biimpar 297 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → 𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)) |
| 143 | 142, 63 | syldan 282 |
. . . . . . . . 9
⊢ (((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))) → (𝐴 · 𝑉) ∈ ℂ) |
| 144 | 140, 143,
18 | fsum1p 11583 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉))) |
| 145 | 85 | sumeq1d 11531 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 − 1))(𝐴 · 𝑉)) |
| 146 | 101 | oveq2d 5938 |
. . . . . . . 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 2239 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = ((𝐷 · 𝑌) + Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉))) |
| 148 | 138, 147 | eqtr4d 2232 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = Σ𝑘 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉)) |
| 149 | | oveq12 5931 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝐴 = 𝐵 ∧ 𝑉 = 𝑊) → (𝐴 · 𝑉) = (𝐵 · 𝑊)) |
| 150 | 112, 149 | syl 14 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 · 𝑉) = (𝐵 · 𝑊)) |
| 151 | 150 | cbvsumv 11526 |
. . . . . 6
⊢
Σ𝑘 ∈
(𝑀..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊) |
| 152 | 148, 151 | eqtrdi 2245 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → (Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + 1)..^𝑁)(𝐴 · 𝑉) + (𝐷 · 𝑌)) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊)) |
| 153 | 152 | oveq2d 5938 |
. . . 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 8368 |
. . . 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 114 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝑉 = 𝑊) |
| 156 | 155 | eleq1d 2265 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑉 ∈ ℂ ↔ 𝑊 ∈ ℂ)) |
| 157 | 156 | rspccva 2867 |
. . . . . . . . 9
⊢
((∀𝑘 ∈
(𝑀...𝑁)𝑉 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑊 ∈ ℂ) |
| 158 | 35, 111, 157 | syl2an 289 |
. . . . . . . 8
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝑊 ∈ ℂ) |
| 159 | 116, 120,
158 | subdid 8440 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = ((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊))) |
| 160 | 159 | sumeq2dv 11533 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊))) |
| 161 | 116, 158 | mulcld 8047 |
. . . . . . 7
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (𝐵 · 𝑊) ∈ ℂ) |
| 162 | 124, 126,
161 | fsumsub 11617 |
. . . . . 6
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐵 · 𝑋) − (𝐵 · 𝑊)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
| 163 | 160, 162 | eqtrd 2229 |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑋) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · 𝑊))) |
| 164 | 163 | adantr 276 |
. . . 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 2239 |
. . 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 2234 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |
| 167 | | uzp1 9635 |
. . 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 799 |
1
⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐵 · (𝑋 − 𝑊)) = (((𝐸 · 𝑍) − (𝐷 · 𝑌)) − Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)((𝐶 − 𝐵) · 𝑋))) |