Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fsumsplit1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsumsplit1 40535
Description: Separate out a term in a finite sum. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumsplit1.kph 𝑘𝜑
fsumsplit1.kd 𝑘𝐷
fsumsplit1.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
fsumsplit1.b ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
fsumsplit1.c (𝜑𝐶𝐴)
fsumsplit1.bd (𝑘 = 𝐶𝐵 = 𝐷)
Assertion
Ref Expression
fsumsplit1 (𝜑 → Σ𝑘𝐴 𝐵 = (𝐷 + Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐶,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐵(𝑘)   𝐷(𝑘)

Proof of Theorem fsumsplit1
StepHypRef Expression
1 uncom 3953 . . . . 5 ((𝐴 ∖ {𝐶}) ∪ {𝐶}) = ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶}))
21a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴 ∖ {𝐶}) ∪ {𝐶}) = ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶})))
3 fsumsplit1.c . . . . . 6 (𝜑𝐶𝐴)
43snssd 4526 . . . . 5 (𝜑 → {𝐶} ⊆ 𝐴)
5 undif 4241 . . . . 5 ({𝐶} ⊆ 𝐴 ↔ ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶})) = 𝐴)
64, 5sylib 210 . . . 4 (𝜑 → ({𝐶} ∪ (𝐴 ∖ {𝐶})) = 𝐴)
7 eqidd 2798 . . . 4 (𝜑𝐴 = 𝐴)
82, 6, 73eqtrrd 2836 . . 3 (𝜑𝐴 = ((𝐴 ∖ {𝐶}) ∪ {𝐶}))
98sumeq1d 14768 . 2 (𝜑 → Σ𝑘𝐴 𝐵 = Σ𝑘 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐶}) ∪ {𝐶})𝐵)
10 fsumsplit1.kph . . 3 𝑘𝜑
11 fsumsplit1.kd . . 3 𝑘𝐷
12 fsumsplit1.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
13 diffi 8432 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 ∖ {𝐶}) ∈ Fin)
1412, 13syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∖ {𝐶}) ∈ Fin)
15 neldifsnd 4510 . . 3 (𝜑 → ¬ 𝐶 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶}))
16 simpl 475 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})) → 𝜑)
17 eldifi 3928 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶}) → 𝑘𝐴)
1817adantl 474 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})) → 𝑘𝐴)
19 fsumsplit1.b . . . 4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
2016, 18, 19syl2anc 580 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})) → 𝐵 ∈ ℂ)
21 fsumsplit1.bd . . 3 (𝑘 = 𝐶𝐵 = 𝐷)
2211a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝑘𝐷)
23 simpr 478 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 = 𝐶) → 𝑘 = 𝐶)
2423, 21syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 = 𝐶) → 𝐵 = 𝐷)
2510, 22, 3, 24csbiedf 3747 . . . . 5 (𝜑𝐶 / 𝑘𝐵 = 𝐷)
2625eqcomd 2803 . . . 4 (𝜑𝐷 = 𝐶 / 𝑘𝐵)
273ancli 545 . . . . 5 (𝜑 → (𝜑𝐶𝐴))
28 nfcv 2939 . . . . . 6 𝑘𝐶
29 nfv 2010 . . . . . . . 8 𝑘 𝐶𝐴
3010, 29nfan 1999 . . . . . . 7 𝑘(𝜑𝐶𝐴)
3128nfcsb1 3741 . . . . . . . 8 𝑘𝐶 / 𝑘𝐵
32 nfcv 2939 . . . . . . . 8 𝑘
3331, 32nfel 2952 . . . . . . 7 𝑘𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ
3430, 33nfim 1996 . . . . . 6 𝑘((𝜑𝐶𝐴) → 𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ)
35 eleq1 2864 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝐶 → (𝑘𝐴𝐶𝐴))
3635anbi2d 623 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝐶 → ((𝜑𝑘𝐴) ↔ (𝜑𝐶𝐴)))
37 csbeq1a 3735 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝐶𝐵 = 𝐶 / 𝑘𝐵)
3837eleq1d 2861 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝐶 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ))
3936, 38imbi12d 336 . . . . . 6 (𝑘 = 𝐶 → (((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑𝐶𝐴) → 𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ)))
4028, 34, 39, 19vtoclgf 3449 . . . . 5 (𝐶𝐴 → ((𝜑𝐶𝐴) → 𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ))
413, 27, 40sylc 65 . . . 4 (𝜑𝐶 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ)
4226, 41eqeltrd 2876 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
4310, 11, 14, 3, 15, 20, 21, 42fsumsplitsn 14811 . 2 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝐴 ∖ {𝐶}) ∪ {𝐶})𝐵 = (Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵 + 𝐷))
4410, 14, 20fsumclf 40532 . . 3 (𝜑 → Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵 ∈ ℂ)
4544, 42addcomd 10526 . 2 (𝜑 → (Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵 + 𝐷) = (𝐷 + Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))
469, 43, 453eqtrd 2835 1 (𝜑 → Σ𝑘𝐴 𝐵 = (𝐷 + Σ𝑘 ∈ (𝐴 ∖ {𝐶})𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 385   = wceq 1653  wnf 1879  wcel 2157  wnfc 2926  csb 3726  cdif 3764  cun 3765  wss 3767  {csn 4366  (class class class)co 6876  Fincfn 8193  cc 10220   + caddc 10225  Σcsu 14753
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2375  ax-ext 2775  ax-rep 4962  ax-sep 4973  ax-nul 4981  ax-pow 5033  ax-pr 5095  ax-un 7181  ax-inf2 8786  ax-cnex 10278  ax-resscn 10279  ax-1cn 10280  ax-icn 10281  ax-addcl 10282  ax-addrcl 10283  ax-mulcl 10284  ax-mulrcl 10285  ax-mulcom 10286  ax-addass 10287  ax-mulass 10288  ax-distr 10289  ax-i2m1 10290  ax-1ne0 10291  ax-1rid 10292  ax-rnegex 10293  ax-rrecex 10294  ax-cnre 10295  ax-pre-lttri 10296  ax-pre-lttrn 10297  ax-pre-ltadd 10298  ax-pre-mulgt0 10299  ax-pre-sup 10300
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-fal 1667  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2590  df-eu 2607  df-clab 2784  df-cleq 2790  df-clel 2793  df-nfc 2928  df-ne 2970  df-nel 3073  df-ral 3092  df-rex 3093  df-reu 3094  df-rmo 3095  df-rab 3096  df-v 3385  df-sbc 3632  df-csb 3727  df-dif 3770  df-un 3772  df-in 3774  df-ss 3781  df-pss 3783  df-nul 4114  df-if 4276  df-pw 4349  df-sn 4367  df-pr 4369  df-tp 4371  df-op 4373  df-uni 4627  df-int 4666  df-iun 4710  df-br 4842  df-opab 4904  df-mpt 4921  df-tr 4944  df-id 5218  df-eprel 5223  df-po 5231  df-so 5232  df-fr 5269  df-se 5270  df-we 5271  df-xp 5316  df-rel 5317  df-cnv 5318  df-co 5319  df-dm 5320  df-rn 5321  df-res 5322  df-ima 5323  df-pred 5896  df-ord 5942  df-on 5943  df-lim 5944  df-suc 5945  df-iota 6062  df-fun 6101  df-fn 6102  df-f 6103  df-f1 6104  df-fo 6105  df-f1o 6106  df-fv 6107  df-isom 6108  df-riota 6837  df-ov 6879  df-oprab 6880  df-mpt2 6881  df-om 7298  df-1st 7399  df-2nd 7400  df-wrecs 7643  df-recs 7705  df-rdg 7743  df-1o 7797  df-oadd 7801  df-er 7980  df-en 8194  df-dom 8195  df-sdom 8196  df-fin 8197  df-sup 8588  df-oi 8655  df-card 9049  df-pnf 10363  df-mnf 10364  df-xr 10365  df-ltxr 10366  df-le 10367  df-sub 10556  df-neg 10557  df-div 10975  df-nn 11311  df-2 11372  df-3 11373  df-n0 11577  df-z 11663  df-uz 11927  df-rp 12071  df-fz 12577  df-fzo 12717  df-seq 13052  df-exp 13111  df-hash 13367  df-cj 14176  df-re 14177  df-im 14178  df-sqrt 14312  df-abs 14313  df-clim 14556  df-sum 14754
This theorem is referenced by:  dvnmul  40889  etransclem35  41216  etransclem44  41225
  Copyright terms: Public domain W3C validator