MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dvfsumlem1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dvfsumlem1 26346
Description: Lemma for dvfsumrlim 26351. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
dvfsum.s 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
dvfsum.z 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
dvfsum.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
dvfsum.d (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
dvfsum.md (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝐷 + 1))
dvfsum.t (𝜑 → 𝑇 ∈ ℝ)
dvfsum.a ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
dvfsum.b1 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ 𝑉)
dvfsum.b2 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
dvfsum.b3 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐴)) = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵))
dvfsum.c (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
dvfsum.u (𝜑 → 𝑈 ∈ ℝ*)
dvfsum.l ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑘 ∈ 𝑆) ∧ (𝐷 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑘 ∧ 𝑘 ≤ 𝑈)) → 𝐶 ≤ 𝐵)
dvfsum.h 𝐻 = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ (((𝑥 − (⌊‘𝑥)) · 𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 − 𝐴)))
dvfsumlem1.1 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
dvfsumlem1.2 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑆)
dvfsumlem1.3 (𝜑 → 𝐷 ≤ 𝑋)
dvfsumlem1.4 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝑌)
dvfsumlem1.5 (𝜑 → 𝑌 ≤ 𝑈)
dvfsumlem1.6 (𝜑 → 𝑌 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1))
Assertion
Ref Expression
dvfsumlem1 (𝜑 → (𝐻‘𝑌) = ((((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑘   𝑥,𝐶   𝑥,𝑘,𝐷   𝜑,𝑘,𝑥   𝑆,𝑘,𝑥   𝑘,𝑀,𝑥   𝑥,𝑇   𝑘,𝑌,𝑥   𝑥,𝑍   𝑈,𝑘,𝑥   𝑘,𝑋,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥, 𝑘)   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑘)   𝑇(𝑘)   𝐻(𝑥, 𝑘)   𝑉(𝑥, 𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem dvfsumlem1
StepHypRef Expression
1 dvfsum.s . . . . . . . . . 10 𝑆 = (𝑇(,)+∞)
2 ioossre 13538 . . . . . . . . . 10 (𝑇(,)+∞) ⊆ ℝ
31, 2eqsstri 3977 . . . . . . . . 9 𝑆 ⊆ ℝ
4 dvfsumlem1.2 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝑆)
53, 4sselid 3929 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℝ)
6 dvfsumlem1.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝑆)
73, 6sselid 3929 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ∈ ℝ)
87flcld 13938 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⌊‘𝑋) ∈ ℤ)
9 reflcl 13936 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ ℝ → (⌊‘𝑋) ∈ ℝ)
107, 9syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (⌊‘𝑋) ∈ ℝ)
11 flle 13939 . . . . . . . . . 10 (𝑋 ∈ ℝ → (⌊‘𝑋) ≤ 𝑋)
127, 11syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (⌊‘𝑋) ≤ 𝑋)
13 dvfsumlem1.4 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑋 ≤ 𝑌)
1410, 7, 5, 12, 13letrd 11467 . . . . . . . 8 (𝜑 → (⌊‘𝑋) ≤ 𝑌)
15 flbi 13956 . . . . . . . . 9 ((𝑌 ∈ ℝ ∧ (⌊‘𝑋) ∈ ℤ) → ((⌊‘𝑌) = (⌊‘𝑋) ↔ ((⌊‘𝑋) ≤ 𝑌 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1))))
1615baibd 549 . . . . . . . 8 (((𝑌 ∈ ℝ ∧ (⌊‘𝑋) ∈ ℤ) ∧ (⌊‘𝑋) ≤ 𝑌) → ((⌊‘𝑌) = (⌊‘𝑋) ↔ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)))
175, 8, 14, 16syl21anc 851 . . . . . . 7 (𝜑 → ((⌊‘𝑌) = (⌊‘𝑋) ↔ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)))
1817biimpar 483 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → (⌊‘𝑌) = (⌊‘𝑋))
1918oveq2d 7436 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → (𝑌 − (⌊‘𝑌)) = (𝑌 − (⌊‘𝑋)))
2019oveq1d 7435 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = ((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
2118oveq2d 7436 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → (𝑀...(⌊‘𝑌)) = (𝑀...(⌊‘𝑋)))
2221sumeq1d 15867 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶)
2322oveq1d 7435 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴))
2420, 23oveq12d 7438 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1)) → (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
25 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1))
267adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑋 ∈ ℝ)
2726flcld 13938 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (⌊‘𝑋) ∈ ℤ)
2827peano2zd 12806 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ ℤ)
2925, 28eqeltrd 2861 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑌 ∈ ℤ)
30 flid 13948 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ ℤ → (⌊‘𝑌) = 𝑌)
3129, 30syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (⌊‘𝑌) = 𝑌)
3231, 25eqtrd 2796 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (⌊‘𝑌) = ((⌊‘𝑋) + 1))
3332oveq2d 7436 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (𝑌 − (⌊‘𝑌)) = (𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)))
3433oveq1d 7435 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = ((𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
355recnd 11337 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑌 ∈ ℂ)
3610recnd 11337 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (⌊‘𝑋) ∈ ℂ)
3735, 36subcld 11669 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑌 − (⌊‘𝑋)) ∈ ℂ)
38 1cnd 11302 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 1 ∈ ℂ)
393a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℝ)
40 dvfsum.a . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐴 ∈ ℝ)
41 dvfsum.b1 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ 𝑉)
42 dvfsum.b3 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (ℝ D (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐴)) = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ 𝐵))
4339, 40, 41, 42dvmptrecl 26344 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ ℝ)
4443recnd 11337 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐵 ∈ ℂ)
4544ralrimiva 3155 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℂ)
46 nfcsb1v 3871 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑥⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵
4746nfel1 2939 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑥⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ
48 csbeq1a 3861 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑌 → 𝐵 = ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)
4948eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑌 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
5047, 49rspc 3565 . . . . . . . . . 10 (𝑌 ∈ 𝑆 → (∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐵 ∈ ℂ → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
514, 45, 50sylc 66 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
5237, 38, 51subdird 11773 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) − 1) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − (1 · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)))
5335, 36, 38subsub4d 11700 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑌 − (⌊‘𝑋)) − 1) = (𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)))
5453oveq1d 7435 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) − 1) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = ((𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
5551mullidd 11327 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1 · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)
5655oveq2d 7436 . . . . . . . 8 (𝜑 → (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − (1 · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
5752, 54, 563eqtr3d 2804 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
5857adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((𝑌 − ((⌊‘𝑋) + 1)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
5934, 58eqtrd 2796 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
60 dvfsum.m . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
618peano2zd 12806 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ ℤ)
6260zred 12803 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℝ)
63 peano2rem 11625 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 ∈ ℝ → (𝑀 − 1) ∈ ℝ)
6462, 63syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀 − 1) ∈ ℝ)
65 dvfsum.d . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐷 ∈ ℝ)
66 dvfsum.md . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑀 ≤ (𝐷 + 1))
67 1red 11309 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 1 ∈ ℝ)
6862, 67, 65lesubaddd 11913 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝑀 − 1) ≤ 𝐷 ↔ 𝑀 ≤ (𝐷 + 1)))
6966, 68mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀 − 1) ≤ 𝐷)
70 dvfsumlem1.3 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐷 ≤ 𝑋)
7164, 65, 7, 69, 70letrd 11467 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑀 − 1) ≤ 𝑋)
72 peano2zm 12739 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
7360, 72syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
74 flge 13945 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑋 ∈ ℝ ∧ (𝑀 − 1) ∈ ℤ) → ((𝑀 − 1) ≤ 𝑋 ↔ (𝑀 − 1) ≤ (⌊‘𝑋)))
757, 73, 74syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((𝑀 − 1) ≤ 𝑋 ↔ (𝑀 − 1) ≤ (⌊‘𝑋)))
7671, 75mpbid 235 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀 − 1) ≤ (⌊‘𝑋))
7762, 67, 10lesubaddd 11913 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ((𝑀 − 1) ≤ (⌊‘𝑋) ↔ 𝑀 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1)))
7876, 77mpbid 235 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝑀 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1))
79 eluz2 12971 . . . . . . . . . . . 12 (((⌊‘𝑋) + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀) ↔ (𝑀 ∈ ℤ ∧ ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1)))
8060, 61, 78, 79syl3anbrc 1362 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
81 dvfsum.b2 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℝ)
8281recnd 11337 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑍) → 𝐵 ∈ ℂ)
8382ralrimiva 3155 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑍 𝐵 ∈ ℂ)
84 elfzuz 13652 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
85 dvfsum.z . . . . . . . . . . . . 13 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
8684, 85eleqtrrdi 2872 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
87 dvfsum.c . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐶)
8887eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝐶 ∈ ℂ))
8988rspccva 3576 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑥 ∈ 𝑍 𝐵 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ 𝑍) → 𝐶 ∈ ℂ)
9083, 86, 89syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1))) → 𝐶 ∈ ℂ)
91 eqvisset 3471 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ V)
92 eqeq2 2773 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) → (𝑥 = 𝑘 ↔ 𝑥 = ((⌊‘𝑋) + 1)))
9392biimpar 483 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) ∧ 𝑥 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝑥 = 𝑘)
9493, 87syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) ∧ 𝑥 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → 𝐵 = 𝐶)
9591, 94csbied 3883 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) → ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵 = 𝐶)
9695eqcomd 2767 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = ((⌊‘𝑋) + 1) → 𝐶 = ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵)
9780, 90, 96fsumm1 15917 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1))𝐶 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(((⌊‘𝑋) + 1) − 1))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵))
98 ax-1cn 11258 . . . . . . . . . . . . . 14 1 ∈ ℂ
99 pncan 11563 . . . . . . . . . . . . . 14 (((⌊‘𝑋) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((⌊‘𝑋) + 1) − 1) = (⌊‘𝑋))
10036, 98, 99sylancl 598 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((⌊‘𝑋) + 1) − 1) = (⌊‘𝑋))
101100oveq2d 7436 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑀...(((⌊‘𝑋) + 1) − 1)) = (𝑀...(⌊‘𝑋)))
102101sumeq1d 15867 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(((⌊‘𝑋) + 1) − 1))𝐶 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶)
103102oveq1d 7435 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(((⌊‘𝑋) + 1) − 1))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵) = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵))
10497, 103eqtrd 2796 . . . . . . . . 9 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1))𝐶 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵))
105104adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1))𝐶 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵))
10632oveq2d 7436 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (𝑀...(⌊‘𝑌)) = (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1)))
107106sumeq1d 15867 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...((⌊‘𝑋) + 1))𝐶)
10825csbeq1d 3851 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 = ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵)
109108oveq2d 7436 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋((⌊‘𝑋) + 1) / 𝑥⦌𝐵))
110105, 107, 1093eqtr4d 2806 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
111110oveq1d 7435 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) = ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴))
112 fzfid 14116 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑀...(⌊‘𝑋)) ∈ Fin)
113 elfzuz 13652 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
114113, 85eleqtrrdi 2872 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋)) → 𝑘 ∈ 𝑍)
11583, 114, 89syl2an 608 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))) → 𝐶 ∈ ℂ)
116112, 115fsumcl 15899 . . . . . . . 8 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 ∈ ℂ)
11740recnd 11337 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑆) → 𝐴 ∈ ℂ)
118117ralrimiva 3155 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐴 ∈ ℂ)
119 nfcsb1v 3871 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑥⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴
120119nfel1 2939 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑥⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴 ∈ ℂ
121 csbeq1a 3861 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑌 → 𝐴 = ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)
122121eleq1d 2846 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑌 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴 ∈ ℂ))
123120, 122rspc 3565 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ 𝑆 → (∀𝑥 ∈ 𝑆 𝐴 ∈ ℂ → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴 ∈ ℂ))
1244, 118, 123sylc 66 . . . . . . . 8 (𝜑 → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴 ∈ ℂ)
125116, 51, 124addsubd 11690 . . . . . . 7 (𝜑 → ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) = ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
126125adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) = ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
127111, 126eqtrd 2796 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) = ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
12859, 127oveq12d 7438 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) = ((((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)))
12937, 51mulcld 11329 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) ∈ ℂ)
130129adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) ∈ ℂ)
13151adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
132116, 124subcld 11669 . . . . . 6 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) ∈ ℂ)
133132adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) ∈ ℂ)
134130, 131, 133nppcan3d 11696 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → ((((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + ((Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
135128, 134eqtrd 2796 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)) → (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
136 dvfsumlem1.6 . . . 4 (𝜑 → 𝑌 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1))
137 peano2re 11483 . . . . . 6 ((⌊‘𝑋) ∈ ℝ → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ ℝ)
13810, 137syl 18 . . . . 5 (𝜑 → ((⌊‘𝑋) + 1) ∈ ℝ)
1395, 138leloed 11453 . . . 4 (𝜑 → (𝑌 ≤ ((⌊‘𝑋) + 1) ↔ (𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1) ∨ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1))))
140136, 139mpbid 235 . . 3 (𝜑 → (𝑌 < ((⌊‘𝑋) + 1) ∨ 𝑌 = ((⌊‘𝑋) + 1)))
14124, 135, 140mpjaodan 973 . 2 (𝜑 → (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
142 ovex 7453 . . 3 (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) ∈ V
143 nfcv 2923 . . . 4 Ⅎ𝑥𝑌
144 nfcv 2923 . . . . . 6 Ⅎ𝑥(𝑌 − (⌊‘𝑌))
145 nfcv 2923 . . . . . 6 Ⅎ𝑥 ·
146144, 145, 46nfov 7450 . . . . 5 Ⅎ𝑥((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵)
147 nfcv 2923 . . . . 5 Ⅎ𝑥 +
148 nfcv 2923 . . . . . 6 Ⅎ𝑥Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶
149 nfcv 2923 . . . . . 6 Ⅎ𝑥 −
150148, 149, 119nfov 7450 . . . . 5 Ⅎ𝑥(Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)
151146, 147, 150nfov 7450 . . . 4 Ⅎ𝑥(((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴))
152 id 23 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑌 → 𝑥 = 𝑌)
153 fveq2 6885 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑌 → (⌊‘𝑥) = (⌊‘𝑌))
154152, 153oveq12d 7438 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑌 → (𝑥 − (⌊‘𝑥)) = (𝑌 − (⌊‘𝑌)))
155154, 48oveq12d 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝑌 → ((𝑥 − (⌊‘𝑥)) · 𝐵) = ((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵))
156153oveq2d 7436 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑌 → (𝑀...(⌊‘𝑥)) = (𝑀...(⌊‘𝑌)))
157156sumeq1d 15867 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑌 → Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 = Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶)
158157, 121oveq12d 7438 . . . . 5 (𝑥 = 𝑌 → (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 − 𝐴) = (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴))
159155, 158oveq12d 7438 . . . 4 (𝑥 = 𝑌 → (((𝑥 − (⌊‘𝑥)) · 𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 − 𝐴)) = (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
160 dvfsum.h . . . 4 𝐻 = (𝑥 ∈ 𝑆 ↦ (((𝑥 − (⌊‘𝑥)) · 𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑥))𝐶 − 𝐴)))
161143, 151, 159, 160fvmptf 7015 . . 3 ((𝑌 ∈ 𝑆 ∧ (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)) ∈ V) → (𝐻‘𝑌) = (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
1624, 142, 161sylancl 598 . 2 (𝜑 → (𝐻‘𝑌) = (((𝑌 − (⌊‘𝑌)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑌))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
163129, 124, 116subadd23d 11691 . 2 (𝜑 → ((((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶) = (((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) + (Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶 − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴)))
164141, 162, 1633eqtr4d 2806 1 (𝜑 → (𝐻‘𝑌) = ((((𝑌 − (⌊‘𝑋)) · ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐵) − ⦋𝑌 / 𝑥⦌𝐴) + Σ𝑘 ∈ (𝑀...(⌊‘𝑋))𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  Vcvv 3451  ⦋csb 3847   ⊆ wss 3899   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  ℝcr 11199  1c1 11201   + caddc 11203   · cmul 11205  +∞cpnf 11340  ℝ*cxr 11342   < clt 11343   ≤ cle 11344   − cmin 11541  ℤcz 12693  ℤ≥cuz 12965  (,)cioo 13476  ...cfz 13639  ⌊cfl 13930  Σcsu 15853   D cdv 26183
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-pre-sup 11278
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fi 9403  df-sup 9434  df-inf 9435  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-div 11974  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-q 13076  df-rp 13121  df-xneg 13241  df-xadd 13242  df-xmul 13243  df-ioo 13480  df-icc 13483  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-fl 13932  df-seq 14145  df-exp 14205  df-hash 14475  df-cj 15266  df-re 15267  df-im 15268  df-sqrt 15402  df-abs 15403  df-clim 15655  df-sum 15854  df-struct 17325  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-starv 17443  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-unif 17451  df-rest 17593  df-topn 17594  df-topgen 17614  df-psmet 21670  df-xmet 21671  df-met 21672  df-bl 21673  df-mopn 21674  df-fbas 21675  df-fg 21676  df-cnfld 21679  df-top 23212  df-topon 23229  df-topsp 23251  df-bases 23264  df-cld 23337  df-ntr 23338  df-cls 23339  df-nei 23416  df-lp 23454  df-perf 23455  df-cn 23545  df-cnp 23546  df-haus 23633  df-fil 24165  df-fm 24257  df-flim 24258  df-flf 24259  df-xms 24639  df-ms 24640  df-cncf 25199  df-limc 26186  df-dv 26187
This theorem is used by:  dvfsumlem2  26347
  Copyright terms: Public domain W3C validator