Users' Mathboxes Mathbox for Jiamin Zhao < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  crosspdotsumi Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem crosspdotsumi 50673
Description: Expand the group sum over (1...3) into an explicit three-term sum. (A helper for crosspdoti 50674.) (Contributed by Jiamin Zhao, 1-Aug-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
crosspdotsumi.1 𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
crosspdotsumi.2 𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
crosspdotsumi.3 𝐶 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
Assertion
Ref Expression
crosspdotsumi (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝐶,𝑘

Proof of Theorem crosspdotsumi
StepHypRef Expression
1 df-refld 21764 . . 3 fld = (ℂflds ℝ)
21oveq1i 7420 . 2 (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = ((ℂflds ℝ) Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘))))
3 crosspdotsumi.1 . . 3 𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
4 fzfid 14014 . . . 4 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → (1...3) ∈ Fin)
5 elmapi 8842 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → 𝐴:(1...3)⟶ℝ)
65ffvelcdmda 7079 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → (𝐴𝑘) ∈ ℝ)
7 crosspdotsumi.2 . . . . . . . . 9 𝐵 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
8 crosspdotsumi.3 . . . . . . . . 9 𝐶 ∈ (ℝ ↑m (1...3))
97, 8crosspcli 50668 . . . . . . . 8 (𝐵𝐶) ∈ (ℝ ↑m (1...3))
10 elmapi 8842 . . . . . . . 8 ((𝐵𝐶) ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → (𝐵𝐶):(1...3)⟶ℝ)
119, 10ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝐵𝐶):(1...3)⟶ℝ
1211a1i 11 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → (𝐵𝐶):(1...3)⟶ℝ)
13 simpr 489 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → 𝑘 ∈ (1...3))
1412, 13ffvelcdmd 7080 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → ((𝐵𝐶)‘𝑘) ∈ ℝ)
156, 14remulcld 11243 . . . 4 ((𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) ∧ 𝑘 ∈ (1...3)) → ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) ∈ ℝ)
164, 15regsumfsum 21594 . . 3 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → ((ℂflds ℝ) Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ (1...3)((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))
173, 16ax-mp 5 . 2 ((ℂflds ℝ) Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = Σ𝑘 ∈ (1...3)((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘))
18 1p2e3 12387 . . . . . . 7 (1 + 2) = 3
1918eqcomi 2772 . . . . . 6 3 = (1 + 2)
2019oveq2i 7421 . . . . 5 (1...3) = (1...(1 + 2))
21 1z 12628 . . . . . 6 1 ∈ ℤ
22 fztp 13613 . . . . . 6 (1 ∈ ℤ → (1...(1 + 2)) = {1, (1 + 1), (1 + 2)})
2321, 22ax-mp 5 . . . . 5 (1...(1 + 2)) = {1, (1 + 1), (1 + 2)}
2420, 23eqtri 2786 . . . 4 (1...3) = {1, (1 + 1), (1 + 2)}
2524sumeq1i 15753 . . 3 Σ𝑘 ∈ (1...3)((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = Σ𝑘 ∈ {1, (1 + 1), (1 + 2)} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘))
26 eqidd 2764 . . . . . 6 (1 ∈ ℤ → 1 = 1)
27 1p1e2 12368 . . . . . . 7 (1 + 1) = 2
2827a1i 11 . . . . . 6 (1 ∈ ℤ → (1 + 1) = 2)
2918a1i 11 . . . . . 6 (1 ∈ ℤ → (1 + 2) = 3)
3026, 28, 29tpeq123d 4714 . . . . 5 (1 ∈ ℤ → {1, (1 + 1), (1 + 2)} = {1, 2, 3})
3121, 30ax-mp 5 . . . 4 {1, (1 + 1), (1 + 2)} = {1, 2, 3}
3231sumeq1i 15753 . . 3 Σ𝑘 ∈ {1, (1 + 1), (1 + 2)} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = Σ𝑘 ∈ {1, 2, 3} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘))
33 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → (𝐴𝑘) = (𝐴‘1))
34 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 1 → ((𝐵𝐶)‘𝑘) = ((𝐵𝐶)‘1))
3533, 34oveq12d 7428 . . . . . 6 (𝑘 = 1 → ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)))
36 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 2 → (𝐴𝑘) = (𝐴‘2))
37 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 2 → ((𝐵𝐶)‘𝑘) = ((𝐵𝐶)‘2))
3836, 37oveq12d 7428 . . . . . 6 (𝑘 = 2 → ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)))
39 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 3 → (𝐴𝑘) = (𝐴‘3))
40 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑘 = 3 → ((𝐵𝐶)‘𝑘) = ((𝐵𝐶)‘3))
4139, 40oveq12d 7428 . . . . . 6 (𝑘 = 3 → ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))
423rr3fv1cli 50656 . . . . . . . . . 10 (𝐴‘1) ∈ ℝ
439rr3fv1cli 50656 . . . . . . . . . 10 ((𝐵𝐶)‘1) ∈ ℝ
4442, 43remulcli 11229 . . . . . . . . 9 ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) ∈ ℝ
4544recni 11227 . . . . . . . 8 ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) ∈ ℂ
4645a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → ((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) ∈ ℂ)
473rr3fv2cli 50657 . . . . . . . . . 10 (𝐴‘2) ∈ ℝ
489rr3fv2cli 50657 . . . . . . . . . 10 ((𝐵𝐶)‘2) ∈ ℝ
4947, 48remulcli 11229 . . . . . . . . 9 ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) ∈ ℝ
5049recni 11227 . . . . . . . 8 ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) ∈ ℂ
5150a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) ∈ ℂ)
523rr3fv3cli 50658 . . . . . . . . . 10 (𝐴‘3) ∈ ℝ
539rr3fv3cli 50658 . . . . . . . . . 10 ((𝐵𝐶)‘3) ∈ ℝ
5452, 53remulcli 11229 . . . . . . . . 9 ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) ∈ ℝ
5554recni 11227 . . . . . . . 8 ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) ∈ ℂ
5655a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) ∈ ℂ)
5746, 51, 563jca 1146 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) ∈ ℂ ∧ ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) ∈ ℂ ∧ ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)) ∈ ℂ))
58 2z 12630 . . . . . . . 8 2 ∈ ℤ
59 3z 12631 . . . . . . . 8 3 ∈ ℤ
6021, 58, 593pm3.2i 1358 . . . . . . 7 (1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ)
6160a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → (1 ∈ ℤ ∧ 2 ∈ ℤ ∧ 3 ∈ ℤ))
62 1ne2 12455 . . . . . . 7 1 ≠ 2
6362a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → 1 ≠ 2)
64 1ne3 50650 . . . . . . 7 1 ≠ 3
6564a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → 1 ≠ 3)
66 2ne3 50651 . . . . . . 7 2 ≠ 3
6766a1i 11 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → 2 ≠ 3)
6835, 38, 41, 57, 61, 63, 65, 67sumtp 15805 . . . . 5 (𝐴 ∈ (ℝ ↑m (1...3)) → Σ𝑘 ∈ {1, 2, 3} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = ((((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2))) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
693, 68ax-mp 5 . . . 4 Σ𝑘 ∈ {1, 2, 3} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = ((((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2))) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3)))
7045, 50, 55addassi 11223 . . . 4 ((((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + ((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2))) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
7169, 70eqtri 2786 . . 3 Σ𝑘 ∈ {1, 2, 3} ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
7225, 32, 713eqtri 2790 . 2 Σ𝑘 ∈ (1...3)((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
732, 17, 723eqtri 2790 1 (ℝfld Σg (𝑘 ∈ (1...3) ↦ ((𝐴𝑘) · ((𝐵𝐶)‘𝑘)))) = (((𝐴‘1) · ((𝐵𝐶)‘1)) + (((𝐴‘2) · ((𝐵𝐶)‘2)) + ((𝐴‘3) · ((𝐵𝐶)‘3))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wa 400  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  {ctp 4593  cmpt 5192  wf 6532  cfv 6536  (class class class)co 7410  m cmap 8820  cc 11102  cr 11103  1c1 11105   + caddc 11107   · cmul 11109  2c2 12299  3c3 12300  cz 12595  ...cfz 13539  Σcsu 15742  s cress 17294   Σg cgsu 17497  fldccnfld 21531  fldcrefld 21763  ccrossp 50659
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-inf2 9606  ax-cnex 11160  ax-resscn 11161  ax-1cn 11162  ax-icn 11163  ax-addcl 11164  ax-addrcl 11165  ax-mulcl 11166  ax-mulrcl 11167  ax-mulcom 11168  ax-addass 11169  ax-mulass 11170  ax-distr 11171  ax-i2m1 11172  ax-1ne0 11173  ax-1rid 11174  ax-rnegex 11175  ax-rrecex 11176  ax-cnre 11177  ax-pre-lttri 11178  ax-pre-lttrn 11179  ax-pre-ltadd 11180  ax-pre-mulgt0 11181  ax-pre-sup 11182  ax-addf 11183
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-2o 8450  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-sup 9398  df-oi 9468  df-card 9930  df-pnf 11249  df-mnf 11250  df-xr 11251  df-ltxr 11252  df-le 11253  df-sub 11447  df-neg 11448  df-div 11876  df-nn 12238  df-2 12307  df-3 12308  df-4 12309  df-5 12310  df-6 12311  df-7 12312  df-8 12313  df-9 12314  df-n0 12509  df-z 12596  df-dec 12716  df-uz 12867  df-rp 13021  df-fz 13540  df-fzo 13688  df-seq 14043  df-exp 14103  df-hash 14372  df-cj 15155  df-re 15156  df-im 15157  df-sqrt 15291  df-abs 15292  df-clim 15544  df-sum 15743  df-struct 17211  df-sets 17228  df-slot 17246  df-ndx 17258  df-base 17274  df-ress 17295  df-plusg 17327  df-mulr 17328  df-starv 17329  df-tset 17333  df-ple 17334  df-ds 17336  df-unif 17337  df-0g 17498  df-gsum 17499  df-mgm 18702  df-sgrp 18781  df-mnd 18797  df-grp 19007  df-minusg 19008  df-cntz 19391  df-cmn 19856  df-abl 19857  df-mgp 20221  df-ur 20268  df-ring 20321  df-cring 20322  df-cnfld 21532  df-refld 21764  df-crossp 50660
This theorem is used by:  crosspdoti  50674
  Copyright terms: Public domain W3C validator