Theorem fsumsplitf 15101

Description: Split a sum into two parts. A version of fsumsplit 15100 using bound-variable hypotheses instead of distinct variable conditions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumsplitf.ph	⊢ Ⅎ𝑘𝜑
fsumsplitf.ab	⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅)
fsumsplitf.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 = (𝐴 ∪ 𝐵))
fsumsplitf.fi	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
fsumsplitf.c	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)

Assertion

Ref	Expression
fsumsplitf	⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑈 𝐶 = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 + Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑈,𝑘

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐶(𝑘)

Proof of Theorem fsumsplitf

Dummy variable 𝑗 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfcv 2980	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑗𝐶
2		nfcsb1v 3910	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶
3		csbeq1a 3900	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → 𝐶 = ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶)
4	1, 2, 3	cbvsumi 15057	. . 3 ⊢ Σ𝑘 ∈ 𝑈 𝐶 = Σ𝑗 ∈ 𝑈 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶
5	4	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑈 𝐶 = Σ𝑗 ∈ 𝑈 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶)
6		fsumsplitf.ab	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) = ∅)
7		fsumsplitf.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 = (𝐴 ∪ 𝐵))
8		fsumsplitf.fi	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
9		fsumsplitf.ph	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘𝜑
10		nfv 1914	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑘 𝑗 ∈ 𝑈
11	9, 10	nfan 1899	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘(𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑈)
12	2	nfel1 2997	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑘⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 ∈ ℂ
13	11, 12	nfim 1896	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑘((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑈) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 ∈ ℂ)
14		eleq1w 2898	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑘 ∈ 𝑈 ↔ 𝑗 ∈ 𝑈))
15	14	anbi2d 630	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) ↔ (𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑈)))
16	3	eleq1d 2900	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐶 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 ∈ ℂ))
17	15, 16	imbi12d 347	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑈) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 ∈ ℂ)))
18		fsumsplitf.c	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝑈) → 𝐶 ∈ ℂ)
19	13, 17, 18	chvarfv 2241	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝑈) → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 ∈ ℂ)
20	6, 7, 8, 19	fsumsplit 15100	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ 𝑈 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = (Σ𝑗 ∈ 𝐴 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 + Σ𝑗 ∈ 𝐵 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶))
21		csbeq1a 3900	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = ⦋𝑘 / 𝑗⦌⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶)
22		csbcow 3901	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝑘 / 𝑗⦌⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = ⦋𝑘 / 𝑘⦌𝐶
23		csbid 3899	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝑘 / 𝑘⦌𝐶 = 𝐶
24	22, 23	eqtri 2847	. . . . . 6 ⊢ ⦋𝑘 / 𝑗⦌⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = 𝐶
25	21, 24	syl6eq 2875	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = 𝐶)
26	2, 1, 25	cbvsumi 15057	. . . 4 ⊢ Σ𝑗 ∈ 𝐴 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶
27	2, 1, 25	cbvsumi 15057	. . . 4 ⊢ Σ𝑗 ∈ 𝐵 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 = Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶
28	26, 27	oveq12i 7171	. . 3 ⊢ (Σ𝑗 ∈ 𝐴 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 + Σ𝑗 ∈ 𝐵 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 + Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶)
29	28	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → (Σ𝑗 ∈ 𝐴 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶 + Σ𝑗 ∈ 𝐵 ⦋𝑗 / 𝑘⦌𝐶) = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 + Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶))
30	5, 20, 29	3eqtrd 2863	1 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ 𝑈 𝐶 = (Σ𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 + Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   = wceq 1536  Ⅎwnf 1783   ∈ wcel 2113  ⦋csb 3886   ∪ cun 3937   ∩ cin 3938  ∅c0 4294  (class class class)co 7159  Fincfn 8512  ℂcc 10538   + caddc 10543  Σcsu 15045

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1969  ax-7 2014  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2176  ax-ext 2796  ax-rep 5193  ax-sep 5206  ax-nul 5213  ax-pow 5269  ax-pr 5333  ax-un 7464  ax-inf2 9107  ax-cnex 10596  ax-resscn 10597  ax-1cn 10598  ax-icn 10599  ax-addcl 10600  ax-addrcl 10601  ax-mulcl 10602  ax-mulrcl 10603  ax-mulcom 10604  ax-addass 10605  ax-mulass 10606  ax-distr 10607  ax-i2m1 10608  ax-1ne0 10609  ax-1rid 10610  ax-rnegex 10611  ax-rrecex 10612  ax-cnre 10613  ax-pre-lttri 10614  ax-pre-lttrn 10615  ax-pre-ltadd 10616  ax-pre-mulgt0 10617  ax-pre-sup 10618

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2069  df-mo 2621  df-eu 2653  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2966  df-ne 3020  df-nel 3127  df-ral 3146  df-rex 3147  df-reu 3148  df-rmo 3149  df-rab 3150  df-v 3499  df-sbc 3776  df-csb 3887  df-dif 3942  df-un 3944  df-in 3946  df-ss 3955  df-pss 3957  df-nul 4295  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4571  df-pr 4573  df-tp 4575  df-op 4577  df-uni 4842  df-int 4880  df-iun 4924  df-br 5070  df-opab 5132  df-mpt 5150  df-tr 5176  df-id 5463  df-eprel 5468  df-po 5477  df-so 5478  df-fr 5517  df-se 5518  df-we 5519  df-xp 5564  df-rel 5565  df-cnv 5566  df-co 5567  df-dm 5568  df-rn 5569  df-res 5570  df-ima 5571  df-pred 6151  df-ord 6197  df-on 6198  df-lim 6199  df-suc 6200  df-iota 6317  df-fun 6360  df-fn 6361  df-f 6362  df-f1 6363  df-fo 6364  df-f1o 6365  df-fv 6366  df-isom 6367  df-riota 7117  df-ov 7162  df-oprab 7163  df-mpo 7164  df-om 7584  df-1st 7692  df-2nd 7693  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-1o 8105  df-oadd 8109  df-er 8292  df-en 8513  df-dom 8514  df-sdom 8515  df-fin 8516  df-sup 8909  df-oi 8977  df-card 9371  df-pnf 10680  df-mnf 10681  df-xr 10682  df-ltxr 10683  df-le 10684  df-sub 10875  df-neg 10876  df-div 11301  df-nn 11642  df-2 11703  df-3 11704  df-n0 11901  df-z 11985  df-uz 12247  df-rp 12393  df-fz 12896  df-fzo 13037  df-seq 13373  df-exp 13433  df-hash 13694  df-cj 14461  df-re 14462  df-im 14463  df-sqrt 14597  df-abs 14598  df-clim 14848  df-sum 15046

This theorem is referenced by:  fsumsplitsn  15103