Theorem nfsum1 11521

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 11519	. 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 2339	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘ℤ
3		nfsum1.1	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝐴
4		nfcv 2339	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘(ℤ≥‘𝑚)
5	3, 4	nfss 3176	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 𝐴 ⊆ (ℤ≥‘𝑚)
6	3	nfcri 2333	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝐴
7	6	nfdc 1673	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘DECID 𝑗 ∈ 𝐴
8	4, 7	nfralxy 2535	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘∀𝑗 ∈ (ℤ≥‘𝑚)DECID 𝑗 ∈ 𝐴
9		nfcv 2339	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑚
10		nfcv 2339	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘 +
11	3	nfcri 2333	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ∈ 𝐴
12		nfcsb1v 3117	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵
13		nfcv 2339	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘0
14	11, 12, 13	nfif 3589	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0)
15	2, 14	nfmpt 4125	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))
16	9, 10, 15	nfseq 10549	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0)))
17		nfcv 2339	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 ⇝
18		nfcv 2339	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘𝑥
19	16, 17, 18	nfbr 4079	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘seq𝑚( + , (𝑛 ∈ ℤ ↦ if(𝑛 ∈ 𝐴, ⦋𝑛 / 𝑘⦌𝐵, 0))) ⇝ 𝑥
20	5, 8, 19	nf3an 1580	. . . . 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 2538	. . . 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 2339	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘ℕ
23		nfcv 2339	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘𝑓
24		nfcv 2339	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(1...𝑚)
25	23, 24, 3	nff1o 5502	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑓:(1...𝑚)–1-1-onto→𝐴
26		nfcv 2339	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘1
27		nfv 1542	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑛 ≤ 𝑚
28		nfcsb1v 3117	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑘⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵
29	27, 28, 13	nfif 3589	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑘if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)
30	22, 29	nfmpt 4125	. . . . . . . . . 10 ⊢ Ⅎ𝑘(𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0))
31	26, 10, 30	nfseq 10549	. . . . . . . . 9 ⊢ Ⅎ𝑘seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))
32	31, 9	nffv 5568	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑘(seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚)
33	32	nfeq2 2351	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑥 = (seq1( + , (𝑛 ∈ ℕ ↦ if(𝑛 ≤ 𝑚, ⦋(𝑓‘𝑛) / 𝑘⦌𝐵, 0)))‘𝑚)
34	25, 33	nfan 1579	. . . . . 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 1651	. . . . 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 2538	. . . 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 1588	. . 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 5223	. 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 2336	1 ⊢ Ⅎ𝑘Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵

Syntax hints:   ∧ wa 104   ∨ wo 709  DECID wdc 835   ∧ w3a 980   = wceq 1364  ∃wex 1506   ∈ wcel 2167  Ⅎwnfc 2326  ∀wral 2475  ∃wrex 2476  ⦋csb 3084   ⊆ wss 3157  ifcif 3561   class class class wbr 4033   ↦ cmpt 4094  ℩cio 5217  –1-1-onto→wf1o 5257  ‘cfv 5258  (class class class)co 5922  0cc0 7879  1c1 7880   + caddc 7882   ≤ cle 8062  ℕcn 8990  ℤcz 9326  ℤ_≥cuz 9601  ...cfz 10083  seqcseq 10539   ⇝ cli 11443  Σcsu 11518

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 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-ext 2178

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ral 2480  df-rex 2481  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-if 3562  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-recs 6363  df-frec 6449  df-seqfrec 10540  df-sumdc 11519

This theorem is referenced by:  mertenslem2  11701