Theorem fsumshftm 15128

Description: Negative index shift of a finite sum. (Contributed by NM, 28-Nov-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumrev.1	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
fsumrev.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
fsumrev.3	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
fsumrev.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
fsumshftm.5	⊢ (𝑗 = (𝑘 + 𝐾) → 𝐴 = 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
fsumshftm	⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑗   𝑗,𝑘,𝐾   𝑗,𝑀,𝑘   𝑗,𝑁,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑗)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem fsumshftm

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfcv 2955	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑚𝐴
2		nfcsb1v 3852	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑗⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴
3		csbeq1a 3842	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝑚 → 𝐴 = ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴)
4	1, 2, 3	cbvsumi 15046	. 2 ⊢ Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴
5		fsumrev.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
6	5	znegcld 12077	. . . 4 ⊢ (𝜑 → -𝐾 ∈ ℤ)
7		fsumrev.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
8		fsumrev.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
9		fsumrev.4	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	ralrimiva 3149	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
11	2	nfel1 2971	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑗⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ
12	3	eleq1d 2874	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑚 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ))
13	11, 12	rspc 3559	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ))
14	10, 13	mpan9 510	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)) → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ)
15		csbeq1 3831	. . . 4 ⊢ (𝑚 = (𝑘 − -𝐾) → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
16	6, 7, 8, 14, 15	fsumshft 15127	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
17	7	zcnd 12076	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
18	5	zcnd 12076	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
19	17, 18	negsubd 10992	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀 + -𝐾) = (𝑀 − 𝐾))
20	8	zcnd 12076	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
21	20, 18	negsubd 10992	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + -𝐾) = (𝑁 − 𝐾))
22	19, 21	oveq12d 7153	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾)) = ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)))
23	22	sumeq1d 15050	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
24		elfzelz 12902	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℤ)
25	24	zcnd 12076	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℂ)
26		subneg 10924	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ) → (𝑘 − -𝐾) = (𝑘 + 𝐾))
27	25, 18, 26	syl2anr 599	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → (𝑘 − -𝐾) = (𝑘 + 𝐾))
28	27	csbeq1d 3832	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = ⦋(𝑘 + 𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
29		ovex 7168	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 + 𝐾) ∈ V
30		fsumshftm.5	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 𝐾) → 𝐴 = 𝐵)
31	29, 30	csbie 3863	. . . . 5 ⊢ ⦋(𝑘 + 𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = 𝐵
32	28, 31	eqtrdi 2849	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = 𝐵)
33	32	sumeq2dv 15052	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)
34	16, 23, 33	3eqtrd 2837	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)
35	4, 34	syl5eq 2845	1 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  ∀wral 3106  ⦋csb 3828  (class class class)co 7135  ℂcc 10524   + caddc 10529   − cmin 10859  -cneg 10860  ℤcz 11969  ...cfz 12885  Σcsu 15034

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-inf2 9088  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603  ax-pre-sup 10604

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-oadd 8089  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-sup 8890  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-div 11287  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-rp 12378  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-exp 13426  df-hash 13687  df-cj 14450  df-re 14451  df-im 14452  df-sqrt 14586  df-abs 14587  df-clim 14837  df-sum 15035

This theorem is referenced by:  telfsumo  15149  fsumparts  15153  arisum  15207  pwdif  15215  geo2sum  15221  ovolicc2lem4  24124  uniioombllem3  24189  dvply1  24880  pserdvlem2  25023  advlogexp  25246  dchrisumlem1  26073  pntpbnd2  26171  nn0sumshdiglemA  45033  nn0sumshdiglemB  45034