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

Theorem fsumadd 15915
Description: The sum of two finite sums. (Contributed by NM, 14-Nov-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumadd.1 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fsumadd.2 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
fsumadd.3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
fsumadd (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝜑,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑘)   𝐶(𝑘)

Proof of Theorem fsumadd
Dummy variables 𝑓 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 00id 11492 . . . . 5 (0 + 0) = 0
2 sum0 15896 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵 = 0
3 sum0 15896 . . . . . 6 Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐶 = 0
42, 3oveq12i 7436 . . . . 5 (Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵 + Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐶) = (0 + 0)
5 sum0 15896 . . . . 5 Σ𝑘 ∈ ∅ (𝐵 + 𝐶) = 0
61, 4, 53eqtr4ri 2794 . . . 4 Σ𝑘 ∈ ∅ (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵 + Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐶)
7 sumeq1 15865 . . . 4 (𝐴 = ∅ → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = Σ𝑘 ∈ ∅ (𝐵 + 𝐶))
8 sumeq1 15865 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 = Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵)
9 sumeq1 15865 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 = Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐶)
108, 9oveq12d 7442 . . . 4 (𝐴 = ∅ → (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵 + Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐶))
116, 7, 103eqtr4a 2821 . . 3 (𝐴 = ∅ → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶))
1211a1i 11 . 2 (𝜑 → (𝐴 = ∅ → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶)))
13 simprl 783 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (♯‘𝐴) ∈ ℕ)
14 nnuz 13011 . . . . . . . . 9 ℕ = (ℤ≥‘1)
1513, 14eleqtrdi 2870 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (♯‘𝐴) ∈ (ℤ≥‘1))
16 fsumadd.2 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
1716adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
1817fmpttd 7120 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ)
19 simprr 785 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)
20 f1of 6829 . . . . . . . . . . 11 (𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴)
2119, 20syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴)
22 fco 6739 . . . . . . . . . 10 (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵):𝐴⟶ℂ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
2318, 21, 22syl2anc 596 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
2423ffvelcdmda 7089 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) ∈ ℂ)
25 fsumadd.3 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
2625adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
2726fmpttd 7120 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶):𝐴⟶ℂ)
28 fco 6739 . . . . . . . . . 10 (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶):𝐴⟶ℂ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
2927, 21, 28syl2anc 596 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝐴))⟶ℂ)
3029ffvelcdmda 7089 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓)‘𝑛) ∈ ℂ)
3121ffvelcdmda 7089 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (𝑓‘𝑛) ∈ 𝐴)
32 ovex 7457 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵 + 𝐶) ∈ V
33 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))
3433fvmpt2 7010 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ 𝐴 ∧ (𝐵 + 𝐶) ∈ V) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (𝐵 + 𝐶))
3532, 34mpan2 704 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ 𝐴 → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (𝐵 + 𝐶))
3635adantl 487 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (𝐵 + 𝐶))
37 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑘 ∈ 𝐴)
38 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)
3938fvmpt2 7010 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) = 𝐵)
4037, 16, 39syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) = 𝐵)
41 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)
4241fvmpt2 7010 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ ℂ) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘) = 𝐶)
4337, 25, 42syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘) = 𝐶)
4440, 43oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)) = (𝐵 + 𝐶))
4536, 44eqtr4d 2798 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)))
4645ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)))
4746ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → ∀𝑘 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)))
48 nffvmpt1 6901 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑘((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛))
49 nffvmpt1 6901 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑘((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛))
50 nfcv 2922 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑘 +
51 nffvmpt1 6901 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑘((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛))
5249, 50, 51nfov 7454 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑘(((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
5348, 52nfeq 2935 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑘((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
54 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)))
55 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
56 fveq2 6890 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
5755, 56oveq12d 7442 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑓‘𝑛) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛))))
5854, 57eqeq12d 2776 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = (𝑓‘𝑛) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)) ↔ ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))))
5953, 58rspc 3564 . . . . . . . . . 10 ((𝑓‘𝑛) ∈ 𝐴 → (∀𝑘 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑘) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑘) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘)) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))))
6031, 47, 59sylc 66 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛))))
61 fvco3 6990 . . . . . . . . . 10 ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)))
6221, 61sylan 592 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)))
63 fvco3 6990 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
6421, 63sylan 592 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
65 fvco3 6990 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:(1...(♯‘𝐴))⟶𝐴 ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
6621, 65sylan 592 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
6764, 66oveq12d 7442 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → ((((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) + (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓)‘𝑛)) = (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)) + ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛))))
6860, 62, 673eqtr4d 2805 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑛 ∈ (1...(♯‘𝐴))) → (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) ∘ 𝑓)‘𝑛) = ((((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓)‘𝑛) + (((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓)‘𝑛)))
6915, 24, 30, 68seradd 14194 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)) = ((seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)) + (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴))))
70 fveq2 6890 . . . . . . . 8 (𝑚 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘(𝑓‘𝑛)))
7117, 26addcld 11335 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝐵 + 𝐶) ∈ ℂ)
7271fmpttd 7120 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)):𝐴⟶ℂ)
7372ffvelcdmda 7089 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑚) ∈ ℂ)
7470, 13, 19, 73, 62fsum 15895 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑚) = (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶)) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)))
75 fveq2 6890 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘(𝑓‘𝑛)))
7618ffvelcdmda 7089 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) ∈ ℂ)
7775, 13, 19, 76, 64fsum 15895 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)))
78 fveq2 6890 . . . . . . . . 9 (𝑚 = (𝑓‘𝑛) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚) = ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘(𝑓‘𝑛)))
7927ffvelcdmda 7089 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) ∧ 𝑚 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚) ∈ ℂ)
8078, 13, 19, 79, 66fsum 15895 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚) = (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)))
8177, 80oveq12d 7442 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → (Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) + Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚)) = ((seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴)) + (seq1( + , ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∘ 𝑓))‘(♯‘𝐴))))
8269, 74, 813eqtr4d 2805 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑚) = (Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) + Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚)))
83 sumfc 15884 . . . . . 6 Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝐵 + 𝐶))‘𝑚) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶)
84 sumfc 15884 . . . . . . 7 Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵
85 sumfc 15884 . . . . . . 7 Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚) = Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶
8684, 85oveq12i 7436 . . . . . 6 (Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐵)‘𝑚) + Σ𝑚 ∈ 𝐴 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑚)) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶)
8782, 83, 863eqtr3g 2818 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)) → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶))
8887expr 462 . . . 4 ((𝜑 ∧ (♯‘𝐴) ∈ ℕ) → (𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶)))
8988exlimdv 1965 . . 3 ((𝜑 ∧ (♯‘𝐴) ∈ ℕ) → (∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴 → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶)))
9089expimpd 459 . 2 (𝜑 → (((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴) → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶)))
91 fsumadd.1 . . 3 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
92 fz1f1o 15885 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 = ∅ ∨ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)))
9391, 92syl 18 . 2 (𝜑 → (𝐴 = ∅ ∨ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ ∧ ∃𝑓 𝑓:(1...(♯‘𝐴))–1-1-onto→𝐴)))
9412, 90, 93mpjaod 874 1 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝐴 (𝐵 + 𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐵 + Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450  ∅c0 4277   ↦ cmpt 5185   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6539  –1-1-onto→wf1o 6542  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424  Fincfn 8981  ℂcc 11205  0cc0 11207  1c1 11208   + caddc 11210  ℕcn 12342  ℤ≥cuz 12972  ...cfz 13646  seqcseq 14151  ♯chash 14481  Σcsu 15862
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-inf2 9649  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-pre-sup 11285
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-1o 8484  df-er 8725  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-fin 8985  df-sup 9441  df-oi 9511  df-card 10027  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-div 11981  df-nn 12343  df-2 12412  df-3 12413  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-rp 13128  df-fz 13647  df-fzo 13796  df-seq 14152  df-exp 14212  df-hash 14482  df-cj 15275  df-re 15276  df-im 15277  df-sqrt 15411  df-abs 15412  df-clim 15664  df-sum 15863
This theorem is used by:  fsumsplit  15916  fsumsub  15963  binomlem  16007  binomfallfaclem2  16215  pwp1fsum  16570  pcbc  17087  csbren  25729  trirn  25730  ovollb2lem  25818  ovoliunlem1  25832  itg1addlem5  26030  itgsplit  26165  plyaddlem1  26541  basellem8  27424  logfaclbnd  27558  dchrvmasum2if  27833  mudivsum  27866  logsqvma  27878  selberglem1  27881  selberglem2  27882  selberg  27884  selberg2  27887  selberg3lem1  27893  selberg4  27897  pntsval2  27912  ax5seglem9  29524  finsumvtxdg2ssteplem4  30138  nicomachus  43506  dvnmul  47089  dirkertrigeqlem2  47245  sge0xaddlem1  47579  sge0xaddlem2  47580  hoidmvlelem2  47742  altgsumbcALT  49601
  Copyright terms: Public domain W3C validator