Theorem nfsum1 11502

Description: Bound-variable hypothesis builder for sum. (Contributed by NM, 11-Dec-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Jun-2019.)

Hypothesis

Ref	Expression
nfsum1.1	⊢ Ⅎ𝑘𝐴

Assertion

Ref	Expression
nfsum1	⊢ Ⅎ𝑘Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵

Proof of Theorem nfsum1

Dummy variables 𝑓 𝑗 𝑚 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-sumdc 11500	. 2 ⊢ Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = (℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴 ∧ seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚))))
2		nfcv 2336	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘ℤ
3		nfsum1.1	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝐴
4		nfcv 2336	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(ℤ≥‘𝑚)
5	3, 4	nfss 3173	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚)
6	3	nfcri 2330	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝐴
7	6	nfdc 1670	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘DECID 𝑗 ∈ 𝐴
8	4, 7	nfralxy 2532	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴
9		nfcv 2336	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑚
10		nfcv 2336	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 +
11	3	nfcri 2330	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ 𝐴
12		nfcsb1v 3114	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵
13		nfcv 2336	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘0
14	11, 12, 13	nfif 3586	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0)
15	2, 14	nfmpt 4122	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))
16	9, 10, 15	nfseq 10531	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0)))
17		nfcv 2336	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 ⇝
18		nfcv 2336	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝑥
19	16, 17, 18	nfbr 4076	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥
20	5, 8, 19	nf3an 1577	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴 ∧ seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥)
21	2, 20	nfrexya 2535	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴 ∧ seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥)
22		nfcv 2336	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘ℕ
23		nfcv 2336	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑓
24		nfcv 2336	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(1...𝑚)
25	23, 24, 3	nff1o 5499	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴
26		nfcv 2336	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘1
27		nfv 1539	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ≤ 𝑚
28		nfcsb1v 3114	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵
29	27, 28, 13	nfif 3586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)
30	22, 29	nfmpt 4122	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0))
31	26, 10, 30	nfseq 10531	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))
32	31, 9	nffv 5565	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚)
33	32	nfeq2 2348	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚)
34	25, 33	nfan 1576	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚))
35	34	nfex 1648	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚))
36	22, 35	nfrexya 2535	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚))
37	21, 36	nfor 1585	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴 ∧ seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚)))
38	37	nfiotaw 5220	. 2 ⊢ Ⅎ𝑘(℩𝑥(∃𝑚 ∈ ℤ (𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚) ∧ ∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴 ∧ seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥) ∨ ∃𝑚 ∈ ℕ ∃𝑓(𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴 ∧ 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚))))
39	1, 38	nfcxfr 2333	1 ⊢ Ⅎ𝑘Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵

Syntax hints:   ∧ wa 104   ∨ wo 709  DECID wdc 835   ∧ w3a 980   = wceq 1364  ∃wex 1503   ∈ wcel 2164  Ⅎwnfc 2323  ∀wral 2472  ∃wrex 2473  ⦋csb 3081   ⊆ wss 3154  ifcif 3558   class class class wbr 4030   ↦ cmpt 4091  ℩cio 5214  –1-1-onto→wf1o 5254  ‘cfv 5255  (class class class)co 5919  0cc0 7874  1c1 7875   + caddc 7877   ≤ cle 8057  ℕcn 8984  ℤcz 9320  ℤ_≥cuz 9595  ...cfz 10077  seqcseq 10521   ⇝ cli 11424  Σcsu 11499

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 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-ext 2175

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ral 2477  df-rex 2478  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2987  df-csb 3082  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-if 3559  df-sn 3625  df-pr 3626  df-op 3628  df-uni 3837  df-br 4031  df-opab 4092  df-mpt 4093  df-xp 4666  df-rel 4667  df-cnv 4668  df-co 4669  df-dm 4670  df-rn 4671  df-res 4672  df-iota 5216  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5922  df-oprab 5923  df-mpo 5924  df-recs 6360  df-frec 6446  df-seqfrec 10522  df-sumdc 11500

This theorem is referenced by:  mertenslem2  11682