MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsum0diag2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsum0diag2 15949
Description: Two ways to express "the sum of 𝐴(𝑗, 𝑘) over the triangular region 0 ≤ 𝑗, 0 ≤ 𝑘, 𝑗 + 𝑘 ≤ 𝑁". (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsum0diag2.1 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐴)
fsum0diag2.2 (𝑥 = (𝑘 − 𝑗) → 𝐵 = 𝐶)
fsum0diag2.3 ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))) → 𝐴 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
fsum0diag2 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)𝐶)
Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝑥,𝑁   𝜑,𝑗,𝑘   𝐵,𝑘   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐴(𝑗, 𝑘)   𝐵(𝑥, 𝑗)   𝐶(𝑗, 𝑘)

Proof of Theorem fsum0diag2
Dummy variable 𝑛 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fznn0sub2 13769 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)) → ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))
21ad2antll 742 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))) → ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))
3 fsum0diag2.3 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))) → 𝐴 ∈ ℂ)
43expr 462 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)) → 𝐴 ∈ ℂ))
54ralrimiv 3154 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴 ∈ ℂ)
6 fsum0diag2.1 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = 𝐴)
76eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝐴 ∈ ℂ))
87cbvralvw 3241 . . . . . . . 8 (∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ ↔ ∀𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴 ∈ ℂ)
95, 8sylibr 237 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → ∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ)
109adantrr 730 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))) → ∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ)
11 nfcsb1v 3871 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵
1211nfel1 2939 . . . . . . 7 Ⅎ𝑥⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ
13 csbeq1a 3861 . . . . . . . 8 (𝑥 = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) → 𝐵 = ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
1413eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑥 = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
1512, 14rspc 3565 . . . . . 6 (((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)) → (∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ → ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
162, 10, 15sylc 66 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))) → ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
1716fsum0diag 15943 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
18 nfcsb1v 3871 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑥⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵
1918nfel1 2939 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑥⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ
20 csbeq1a 3861 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑘 → 𝐵 = ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵)
2120eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑘 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
2219, 21rspc 3565 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)) → (∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
239, 22mpan9 516 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
24 csbeq1 3850 . . . . . . 7 (𝑘 = ((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = ⦋((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
2523, 24fsumrev2 15948 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
26 elfz3nn0 13755 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ0)
2726ad2antlr 740 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
28 elfzelz 13656 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ (0...𝑁) → 𝑗 ∈ ℤ)
2928ad2antlr 740 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → 𝑗 ∈ ℤ)
30 nn0cn 12616 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ0 → 𝑁 ∈ ℂ)
31 zcn 12698 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ ℤ → 𝑗 ∈ ℂ)
32 subcl 11556 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ ℂ) → (𝑁 − 𝑗) ∈ ℂ)
3330, 31, 32syl2an 608 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → (𝑁 − 𝑗) ∈ ℂ)
3427, 29, 33syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → (𝑁 − 𝑗) ∈ ℂ)
35 addlid 11493 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 − 𝑗) ∈ ℂ → (0 + (𝑁 − 𝑗)) = (𝑁 − 𝑗))
3634, 35syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → (0 + (𝑁 − 𝑗)) = (𝑁 − 𝑗))
3736oveq1d 7435 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → ((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛))
3837csbeq1d 3851 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → ⦋((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 = ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
3938sumeq2dv 15869 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((0 + (𝑁 − 𝑗)) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
4025, 39eqtrd 2796 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑁)) → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
4140sumeq2dv 15869 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑛 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
42 elfz3nn0 13755 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ0)
4342adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
44 addlid 11493 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ ℂ → (0 + 𝑁) = 𝑁)
4543, 30, 443syl 19 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → (0 + 𝑁) = 𝑁)
4645oveq1d 7435 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → ((0 + 𝑁) − 𝑛) = (𝑁 − 𝑛))
4746oveq2d 7436 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → (0...((0 + 𝑁) − 𝑛)) = (0...(𝑁 − 𝑛)))
4846oveq1d 7435 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → (((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑛) − 𝑗))
4948adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → (((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑛) − 𝑗))
5042ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → 𝑁 ∈ ℕ0)
51 elfzelz 13656 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ (0...𝑁) → 𝑛 ∈ ℤ)
5251ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → 𝑛 ∈ ℤ)
53 elfzelz 13656 . . . . . . . . . 10 (𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛)) → 𝑗 ∈ ℤ)
5453adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → 𝑗 ∈ ℤ)
55 zcn 12698 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℤ → 𝑛 ∈ ℂ)
56 sub32 11592 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℂ ∧ 𝑛 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛))
5730, 55, 31, 56syl3an 1178 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑛 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ) → ((𝑁 − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛))
5850, 52, 54, 57syl3anc 1398 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → ((𝑁 − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛))
5949, 58eqtrd 2796 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → (((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) = ((𝑁 − 𝑗) − 𝑛))
6059csbeq1d 3851 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))) → ⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = ⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
6147, 60sumeq12rdv 15873 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (0...𝑁)) → Σ𝑗 ∈ (0...((0 + 𝑁) − 𝑛))⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
6261sumeq2dv 15869 . . . 4 (𝜑 → Σ𝑛 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...((0 + 𝑁) − 𝑛))⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...(𝑁 − 𝑛))⦋((𝑁 − 𝑗) − 𝑛) / 𝑥⦌𝐵)
6317, 41, 623eqtr4d 2806 . . 3 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...((0 + 𝑁) − 𝑛))⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
64 fzfid 14116 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (0...𝑘) ∈ Fin)
65 elfzuz3 13653 . . . . . . . . . 10 (𝑗 ∈ (0...𝑘) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗))
6665adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗))
67 elfzuz3 13653 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑘))
6867adantl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑘))
6968adantr 486 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑘))
70 elfzuzb 13650 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ (𝑗...𝑁) ↔ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘𝑗) ∧ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑘)))
7166, 69, 70sylanbrc 595 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑘 ∈ (𝑗...𝑁))
72 elfzelz 13656 . . . . . . . . . 10 (𝑗 ∈ (0...𝑘) → 𝑗 ∈ ℤ)
7372adantl 487 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑗 ∈ ℤ)
74 elfzel2 13654 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
7574ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑁 ∈ ℤ)
76 elfzelz 13656 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (0...𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
7776ad2antlr 740 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑘 ∈ ℤ)
78 fzsubel 13694 . . . . . . . . 9 (((𝑗 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ (𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑗 ∈ ℤ)) → (𝑘 ∈ (𝑗...𝑁) ↔ (𝑘 − 𝑗) ∈ ((𝑗 − 𝑗)...(𝑁 − 𝑗))))
7973, 75, 77, 73, 78syl22anc 852 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → (𝑘 ∈ (𝑗...𝑁) ↔ (𝑘 − 𝑗) ∈ ((𝑗 − 𝑗)...(𝑁 − 𝑗))))
8071, 79mpbid 235 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → (𝑘 − 𝑗) ∈ ((𝑗 − 𝑗)...(𝑁 − 𝑗)))
81 subid 11577 . . . . . . . . 9 (𝑗 ∈ ℂ → (𝑗 − 𝑗) = 0)
8273, 31, 813syl 19 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → (𝑗 − 𝑗) = 0)
8382oveq1d 7435 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → ((𝑗 − 𝑗)...(𝑁 − 𝑗)) = (0...(𝑁 − 𝑗)))
8480, 83eleqtrd 2863 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → (𝑘 − 𝑗) ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)))
85 simpll 779 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝜑)
86 fzss2 13698 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑘) → (0...𝑘) ⊆ (0...𝑁))
8768, 86syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → (0...𝑘) ⊆ (0...𝑁))
8887sselda 3931 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → 𝑗 ∈ (0...𝑁))
8985, 88, 9syl2anc 596 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → ∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ)
90 nfcsb1v 3871 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑥⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵
9190nfel1 2939 . . . . . . 7 Ⅎ𝑥⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ
92 csbeq1a 3861 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑘 − 𝑗) → 𝐵 = ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
9392eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑘 − 𝑗) → (𝐵 ∈ ℂ ↔ ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
9491, 93rspc 3565 . . . . . 6 ((𝑘 − 𝑗) ∈ (0...(𝑁 − 𝑗)) → (∀𝑥 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐵 ∈ ℂ → ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ))
9584, 89, 94sylc 66 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
9664, 95fsumcl 15899 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑁)) → Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 ∈ ℂ)
97 oveq2 7428 . . . . 5 (𝑘 = ((0 + 𝑁) − 𝑛) → (0...𝑘) = (0...((0 + 𝑁) − 𝑛)))
98 oveq1 7427 . . . . . . 7 (𝑘 = ((0 + 𝑁) − 𝑛) → (𝑘 − 𝑗) = (((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗))
9998csbeq1d 3851 . . . . . 6 (𝑘 = ((0 + 𝑁) − 𝑛) → ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = ⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
10099adantr 486 . . . . 5 ((𝑘 = ((0 + 𝑁) − 𝑛) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = ⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
10197, 100sumeq12dv 15872 . . . 4 (𝑘 = ((0 + 𝑁) − 𝑛) → Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑗 ∈ (0...((0 + 𝑁) − 𝑛))⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
10296, 101fsumrev2 15948 . . 3 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑛 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...((0 + 𝑁) − 𝑛))⦋(((0 + 𝑁) − 𝑛) − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
10363, 102eqtr4d 2799 . 2 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵)
104 vex 3455 . . . . . 6 𝑘 ∈ V
105104, 6csbie 3882 . . . . 5 ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐴
106105a1i 11 . . . 4 ((𝑗 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))) → ⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = 𝐴)
107106sumeq2dv 15869 . . 3 (𝑗 ∈ (0...𝑁) → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴)
108107sumeq2i 15865 . 2 Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))⦋𝑘 / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴
109 ovex 7453 . . . . . 6 (𝑘 − 𝑗) ∈ V
110 fsum0diag2.2 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑘 − 𝑗) → 𝐵 = 𝐶)
111109, 110csbie 3882 . . . . 5 ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = 𝐶
112111a1i 11 . . . 4 ((𝑘 ∈ (0...𝑁) ∧ 𝑗 ∈ (0...𝑘)) → ⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = 𝐶)
113112sumeq2dv 15869 . . 3 (𝑘 ∈ (0...𝑁) → Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)𝐶)
114113sumeq2i 15865 . 2 Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)⦋(𝑘 − 𝑗) / 𝑥⦌𝐵 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)𝐶
115103, 108, 1143eqtr3g 2819 1 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (0...𝑁)Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 𝑗))𝐴 = Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)Σ𝑗 ∈ (0...𝑘)𝐶)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ⦋csb 3847   ⊆ wss 3899  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  ℂcc 11198  0cc0 11200   + caddc 11203   − cmin 11541  ℕ0cn0 12606  ℤcz 12693  ℤ≥cuz 12965  ...cfz 13639  Σcsu 15853
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-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  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-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-sup 9434  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-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-rp 13121  df-fz 13640  df-fzo 13789  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
This theorem is used by:  mertens  16055  plymullem1  26533
  Copyright terms: Public domain W3C validator