Theorem fsumxp 15846

Description: Combine two sums into a single sum over the cartesian product. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumxp.1	⊢ (𝑧 = ⟨𝑗, 𝑘⟩ → 𝐷 = 𝐶)
fsumxp.2	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
fsumxp.3	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
fsumxp.4	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ ℂ)

Assertion

Ref	Expression
fsumxp	⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ 𝐴 Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶 = Σ𝑧 ∈ (𝐴 × 𝐵)𝐷)

Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝑧,𝐴   𝐵,𝑗,𝑘,𝑧   𝑧,𝐶   𝐷,𝑗,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑗, 𝑘)   𝐷(𝑧)

Proof of Theorem fsumxp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fsumxp.1	. . 3 ⊢ (𝑧 = ⟨𝑗, 𝑘⟩ → 𝐷 = 𝐶)
2		fsumxp.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
3		fsumxp.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
4	3	adantr 486	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ Fin)
5		fsumxp.4	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐵)) → 𝐶 ∈ ℂ)
6	1, 2, 4, 5	fsum2d 15845	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ 𝐴 Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶 = Σ𝑧 ∈ ∪ 𝑗 ∈ 𝐴 ({𝑗} × 𝐵)𝐷)
7		iunxpconst 5736	. . 3 ⊢ ∪ 𝑗 ∈ 𝐴 ({𝑗} × 𝐵) = (𝐴 × 𝐵)
8	7	sumeq1i 15772	. 2 ⊢ Σ𝑧 ∈ ∪ 𝑗 ∈ 𝐴 ({𝑗} × 𝐵)𝐷 = Σ𝑧 ∈ (𝐴 × 𝐵)𝐷
9	6, 8	eqtrdi 2816	1 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ 𝐴 Σ𝑘 ∈ 𝐵 𝐶 = Σ𝑧 ∈ (𝐴 × 𝐵)𝐷)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  {csn 4591  ⟨cop 4597  ∪ ciun 4958   × cxp 5661  Fincfn 8949  ℂcc 11113  Σcsu 15761

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-inf2 9617  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192  ax-pre-sup 11193

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-sup 9409  df-oi 9479  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-div 11887  df-nn 12249  df-2 12318  df-3 12319  df-n0 12520  df-z 12607  df-uz 12879  df-rp 13033  df-fz 13552  df-fzo 13700  df-seq 14056  df-exp 14116  df-hash 14385  df-cj 15174  df-re 15175  df-im 15176  df-sqrt 15310  df-abs 15311  df-clim 15563  df-sum 15762

This theorem is used by:  fsumdvdsmul  27410  hgt750lemb  35108  etransclem46  47052