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

Theorem fsumdvds 16125
Description: If every term in a sum is divisible by 𝑁, then so is the sum. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumdvds.1 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
fsumdvds.2 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
fsumdvds.3 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℤ)
fsumdvds.4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑁𝐵)
Assertion
Ref Expression
fsumdvds (𝜑𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑘,𝑁   𝜑,𝑘
Allowed substitution hint:   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem fsumdvds
StepHypRef Expression
1 0z 12444 . . . 4 0 ∈ ℤ
2 dvds0 16089 . . . 4 (0 ∈ ℤ → 0 ∥ 0)
31, 2mp1i 13 . . 3 ((𝜑𝑁 = 0) → 0 ∥ 0)
4 simpr 486 . . 3 ((𝜑𝑁 = 0) → 𝑁 = 0)
5 simplr 768 . . . . . . 7 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝑁 = 0)
6 fsumdvds.4 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑁𝐵)
76adantlr 714 . . . . . . 7 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝑁𝐵)
85, 7eqbrtrrd 5128 . . . . . 6 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → 0 ∥ 𝐵)
9 fsumdvds.3 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℤ)
109adantlr 714 . . . . . . 7 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℤ)
11 0dvds 16094 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ ℤ → (0 ∥ 𝐵𝐵 = 0))
1210, 11syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → (0 ∥ 𝐵𝐵 = 0))
138, 12mpbid 231 . . . . 5 (((𝜑𝑁 = 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝐵 = 0)
1413sumeq2dv 15523 . . . 4 ((𝜑𝑁 = 0) → Σ𝑘𝐴 𝐵 = Σ𝑘𝐴 0)
15 fsumdvds.1 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
1615adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑁 = 0) → 𝐴 ∈ Fin)
1716olcd 873 . . . . 5 ((𝜑𝑁 = 0) → (𝐴 ⊆ (ℤ‘0) ∨ 𝐴 ∈ Fin))
18 sumz 15542 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ (ℤ‘0) ∨ 𝐴 ∈ Fin) → Σ𝑘𝐴 0 = 0)
1917, 18syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑁 = 0) → Σ𝑘𝐴 0 = 0)
2014, 19eqtrd 2778 . . 3 ((𝜑𝑁 = 0) → Σ𝑘𝐴 𝐵 = 0)
213, 4, 203brtr4d 5136 . 2 ((𝜑𝑁 = 0) → 𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵)
2215adantr 482 . . . . 5 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → 𝐴 ∈ Fin)
23 fsumdvds.2 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
2423adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → 𝑁 ∈ ℤ)
2524zcnd 12541 . . . . 5 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → 𝑁 ∈ ℂ)
269adantlr 714 . . . . . 6 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℤ)
2726zcnd 12541 . . . . 5 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
28 simpr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → 𝑁 ≠ 0)
2922, 25, 27, 28fsumdivc 15606 . . . 4 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → (Σ𝑘𝐴 𝐵 / 𝑁) = Σ𝑘𝐴 (𝐵 / 𝑁))
306adantlr 714 . . . . . 6 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝑁𝐵)
3124adantr 482 . . . . . . 7 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝑁 ∈ ℤ)
32 simplr 768 . . . . . . 7 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → 𝑁 ≠ 0)
33 dvdsval2 16074 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0 ∧ 𝐵 ∈ ℤ) → (𝑁𝐵 ↔ (𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ))
3431, 32, 26, 33syl3anc 1372 . . . . . 6 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → (𝑁𝐵 ↔ (𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ))
3530, 34mpbid 231 . . . . 5 (((𝜑𝑁 ≠ 0) ∧ 𝑘𝐴) → (𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ)
3622, 35fsumzcl 15555 . . . 4 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → Σ𝑘𝐴 (𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ)
3729, 36eqeltrd 2839 . . 3 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → (Σ𝑘𝐴 𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ)
3815, 9fsumzcl 15555 . . . . 5 (𝜑 → Σ𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ)
3938adantr 482 . . . 4 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → Σ𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ)
40 dvdsval2 16074 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≠ 0 ∧ Σ𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℤ) → (𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵 ↔ (Σ𝑘𝐴 𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ))
4124, 28, 39, 40syl3anc 1372 . . 3 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → (𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵 ↔ (Σ𝑘𝐴 𝐵 / 𝑁) ∈ ℤ))
4237, 41mpbird 257 . 2 ((𝜑𝑁 ≠ 0) → 𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵)
4321, 42pm2.61dane 3031 1 (𝜑𝑁 ∥ Σ𝑘𝐴 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397  wo 846   = wceq 1542  wcel 2107  wne 2942  wss 3909   class class class wbr 5104  cfv 6492  (class class class)co 7350  Fincfn 8817  0cc0 10985   / cdiv 11746  cz 12433  cuz 12696  Σcsu 15505  cdvds 16071
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2709  ax-rep 5241  ax-sep 5255  ax-nul 5262  ax-pow 5319  ax-pr 5383  ax-un 7663  ax-inf2 9511  ax-cnex 11041  ax-resscn 11042  ax-1cn 11043  ax-icn 11044  ax-addcl 11045  ax-addrcl 11046  ax-mulcl 11047  ax-mulrcl 11048  ax-mulcom 11049  ax-addass 11050  ax-mulass 11051  ax-distr 11052  ax-i2m1 11053  ax-1ne0 11054  ax-1rid 11055  ax-rnegex 11056  ax-rrecex 11057  ax-cnre 11058  ax-pre-lttri 11059  ax-pre-lttrn 11060  ax-pre-ltadd 11061  ax-pre-mulgt0 11062  ax-pre-sup 11063
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3064  df-rex 3073  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3446  df-sbc 3739  df-csb 3855  df-dif 3912  df-un 3914  df-in 3916  df-ss 3926  df-pss 3928  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4865  df-int 4907  df-iun 4955  df-br 5105  df-opab 5167  df-mpt 5188  df-tr 5222  df-id 5529  df-eprel 5535  df-po 5543  df-so 5544  df-fr 5586  df-se 5587  df-we 5588  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6250  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6444  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7306  df-ov 7353  df-oprab 7354  df-mpo 7355  df-om 7794  df-1st 7912  df-2nd 7913  df-frecs 8180  df-wrecs 8211  df-recs 8285  df-rdg 8324  df-1o 8380  df-er 8582  df-en 8818  df-dom 8819  df-sdom 8820  df-fin 8821  df-sup 9312  df-oi 9380  df-card 9809  df-pnf 11125  df-mnf 11126  df-xr 11127  df-ltxr 11128  df-le 11129  df-sub 11321  df-neg 11322  df-div 11747  df-nn 12088  df-2 12150  df-3 12151  df-n0 12348  df-z 12434  df-uz 12697  df-rp 12845  df-fz 13354  df-fzo 13497  df-seq 13836  df-exp 13897  df-hash 14159  df-cj 14918  df-re 14919  df-im 14920  df-sqrt 15054  df-abs 15055  df-clim 15305  df-sum 15506  df-dvds 16072
This theorem is referenced by:  3dvds  16148  sylow1lem3  19311  sylow2alem2  19329  poimirlem26  35990  poimirlem27  35991  etransclem37  44234  etransclem38  44235  etransclem44  44241
  Copyright terms: Public domain W3C validator