Theorem esumpr 32022

Description: Extended sum over a pair. (Contributed by Thierry Arnoux, 2-Jan-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
esumpr.1	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐴) → 𝐶 = 𝐷)
esumpr.2	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐵) → 𝐶 = 𝐸)
esumpr.3	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
esumpr.4	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
esumpr.5	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))
esumpr.6	⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (0[,]+∞))
esumpr.7	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
esumpr	⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵}𝐶 = (𝐷 +𝑒 𝐸))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝐷,𝑘   𝑘,𝐸   𝜑,𝑘   𝑘,𝑉   𝑘,𝑊

Allowed substitution hint:   𝐶(𝑘)

Proof of Theorem esumpr

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-pr 4570	. . 3 ⊢ {𝐴, 𝐵} = ({𝐴} ∪ {𝐵})
2		esumeq1 31990	. . 3 ⊢ ({𝐴, 𝐵} = ({𝐴} ∪ {𝐵}) → Σ*𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵}𝐶 = Σ*𝑘 ∈ ({𝐴} ∪ {𝐵})𝐶)
3	1, 2	mp1i 13	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵}𝐶 = Σ*𝑘 ∈ ({𝐴} ∪ {𝐵})𝐶)
4		nfv 1921	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
5		nfcv 2909	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘{𝐴}
6		nfcv 2909	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑘{𝐵}
7		snex 5358	. . . 4 ⊢ {𝐴} ∈ V
8	7	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝐴} ∈ V)
9		snex 5358	. . . 4 ⊢ {𝐵} ∈ V
10	9	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝐵} ∈ V)
11		esumpr.7	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≠ 𝐵)
12		disjsn2 4654	. . . 4 ⊢ (𝐴 ≠ 𝐵 → ({𝐴} ∩ {𝐵}) = ∅)
13	11, 12	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ({𝐴} ∩ {𝐵}) = ∅)
14		elsni 4584	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ {𝐴} → 𝑘 = 𝐴)
15		esumpr.1	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐴) → 𝐶 = 𝐷)
16	14, 15	sylan2 593	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐴}) → 𝐶 = 𝐷)
17		esumpr.5	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))
18	17	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐴}) → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))
19	16, 18	eqeltrd 2841	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐴}) → 𝐶 ∈ (0[,]+∞))
20		elsni 4584	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ {𝐵} → 𝑘 = 𝐵)
21		esumpr.2	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 = 𝐵) → 𝐶 = 𝐸)
22	20, 21	sylan2 593	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐵}) → 𝐶 = 𝐸)
23		esumpr.6	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐸 ∈ (0[,]+∞))
24	23	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐵}) → 𝐸 ∈ (0[,]+∞))
25	22, 24	eqeltrd 2841	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝐵}) → 𝐶 ∈ (0[,]+∞))
26	4, 5, 6, 8, 10, 13, 19, 25	esumsplit 32009	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ ({𝐴} ∪ {𝐵})𝐶 = (Σ*𝑘 ∈ {𝐴}𝐶 +𝑒 Σ*𝑘 ∈ {𝐵}𝐶))
27		esumpr.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
28	15, 27, 17	esumsn 32021	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ {𝐴}𝐶 = 𝐷)
29		esumpr.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝑊)
30	21, 29, 23	esumsn 32021	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ {𝐵}𝐶 = 𝐸)
31	28, 30	oveq12d 7287	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ*𝑘 ∈ {𝐴}𝐶 +𝑒 Σ*𝑘 ∈ {𝐵}𝐶) = (𝐷 +𝑒 𝐸))
32	3, 26, 31	3eqtrd 2784	1 ⊢ (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ {𝐴, 𝐵}𝐶 = (𝐷 +𝑒 𝐸))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1542   ∈ wcel 2110   ≠ wne 2945  Vcvv 3431   ∪ cun 3890   ∩ cin 3891  ∅c0 4262  {csn 4567  {cpr 4569  (class class class)co 7269  0cc0 10864  +∞cpnf 10999   +_𝑒 cxad 12837  [,]cicc 13073  Σ^*cesum 31983

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1975  ax-7 2015  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2711  ax-rep 5214  ax-sep 5227  ax-nul 5234  ax-pow 5292  ax-pr 5356  ax-un 7580  ax-inf2 9369  ax-cnex 10920  ax-resscn 10921  ax-1cn 10922  ax-icn 10923  ax-addcl 10924  ax-addrcl 10925  ax-mulcl 10926  ax-mulrcl 10927  ax-mulcom 10928  ax-addass 10929  ax-mulass 10930  ax-distr 10931  ax-i2m1 10932  ax-1ne0 10933  ax-1rid 10934  ax-rnegex 10935  ax-rrecex 10936  ax-cnre 10937  ax-pre-lttri 10938  ax-pre-lttrn 10939  ax-pre-ltadd 10940  ax-pre-mulgt0 10941  ax-pre-sup 10942  ax-addf 10943  ax-mulf 10944

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2072  df-mo 2542  df-eu 2571  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2818  df-nfc 2891  df-ne 2946  df-nel 3052  df-ral 3071  df-rex 3072  df-reu 3073  df-rmo 3074  df-rab 3075  df-v 3433  df-sbc 3721  df-csb 3838  df-dif 3895  df-un 3897  df-in 3899  df-ss 3909  df-pss 3911  df-nul 4263  df-if 4466  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4846  df-int 4886  df-iun 4932  df-iin 4933  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5163  df-tr 5197  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-se 5545  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6200  df-ord 6267  df-on 6268  df-lim 6269  df-suc 6270  df-iota 6389  df-fun 6433  df-fn 6434  df-f 6435  df-f1 6436  df-fo 6437  df-f1o 6438  df-fv 6439  df-isom 6440  df-riota 7226  df-ov 7272  df-oprab 7273  df-mpo 7274  df-of 7525  df-om 7702  df-1st 7818  df-2nd 7819  df-supp 7963  df-frecs 8082  df-wrecs 8113  df-recs 8187  df-rdg 8226  df-1o 8282  df-2o 8283  df-er 8473  df-map 8592  df-pm 8593  df-ixp 8661  df-en 8709  df-dom 8710  df-sdom 8711  df-fin 8712  df-fsupp 9099  df-fi 9140  df-sup 9171  df-inf 9172  df-oi 9239  df-card 9690  df-pnf 11004  df-mnf 11005  df-xr 11006  df-ltxr 11007  df-le 11008  df-sub 11199  df-neg 11200  df-div 11625  df-nn 11966  df-2 12028  df-3 12029  df-4 12030  df-5 12031  df-6 12032  df-7 12033  df-8 12034  df-9 12035  df-n0 12226  df-z 12312  df-dec 12429  df-uz 12574  df-q 12680  df-rp 12722  df-xneg 12839  df-xadd 12840  df-xmul 12841  df-ioo 13074  df-ioc 13075  df-ico 13076  df-icc 13077  df-fz 13231  df-fzo 13374  df-fl 13502  df-mod 13580  df-seq 13712  df-exp 13773  df-fac 13978  df-bc 14007  df-hash 14035  df-shft 14768  df-cj 14800  df-re 14801  df-im 14802  df-sqrt 14936  df-abs 14937  df-limsup 15170  df-clim 15187  df-rlim 15188  df-sum 15388  df-ef 15767  df-sin 15769  df-cos 15770  df-pi 15772  df-struct 16838  df-sets 16855  df-slot 16873  df-ndx 16885  df-base 16903  df-ress 16932  df-plusg 16965  df-mulr 16966  df-starv 16967  df-sca 16968  df-vsca 16969  df-ip 16970  df-tset 16971  df-ple 16972  df-ds 16974  df-unif 16975  df-hom 16976  df-cco 16977  df-rest 17123  df-topn 17124  df-0g 17142  df-gsum 17143  df-topgen 17144  df-pt 17145  df-prds 17148  df-ordt 17202  df-xrs 17203  df-qtop 17208  df-imas 17209  df-xps 17211  df-mre 17285  df-mrc 17286  df-acs 17288  df-ps 18274  df-tsr 18275  df-plusf 18315  df-mgm 18316  df-sgrp 18365  df-mnd 18376  df-mhm 18420  df-submnd 18421  df-grp 18570  df-minusg 18571  df-sbg 18572  df-mulg 18691  df-subg 18742  df-cntz 18913  df-cmn 19378  df-abl 19379  df-mgp 19711  df-ur 19728  df-ring 19775  df-cring 19776  df-subrg 20012  df-abv 20067  df-lmod 20115  df-scaf 20116  df-sra 20424  df-rgmod 20425  df-psmet 20579  df-xmet 20580  df-met 20581  df-bl 20582  df-mopn 20583  df-fbas 20584  df-fg 20585  df-cnfld 20588  df-top 22033  df-topon 22050  df-topsp 22072  df-bases 22086  df-cld 22160  df-ntr 22161  df-cls 22162  df-nei 22239  df-lp 22277  df-perf 22278  df-cn 22368  df-cnp 22369  df-haus 22456  df-tx 22703  df-hmeo 22896  df-fil 22987  df-fm 23079  df-flim 23080  df-flf 23081  df-tmd 23213  df-tgp 23214  df-tsms 23268  df-trg 23301  df-xms 23463  df-ms 23464  df-tms 23465  df-nm 23728  df-ngp 23729  df-nrg 23731  df-nlm 23732  df-ii 24030  df-cncf 24031  df-limc 25020  df-dv 25021  df-log 25702  df-esum 31984

This theorem is referenced by:  esumpr2  32023  carsgsigalem  32270  pmeasmono  32279  probun  32374