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

Theorem gsummptshft 19721
Description: Index shift of a finite group sum over a finite set of sequential integers. (Contributed by AV, 24-Aug-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsummptshft.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsummptshft.z 0 = (0g𝐺)
gsummptshft.g (𝜑𝐺 ∈ CMnd)
gsummptshft.k (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
gsummptshft.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
gsummptshft.n (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
gsummptshft.a ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴𝐵)
gsummptshft.c (𝑗 = (𝑘𝐾) → 𝐴 = 𝐶)
Assertion
Ref Expression
gsummptshft (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ 𝐶)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑗   𝐶,𝑗   𝑗,𝑘,𝐾   𝑗,𝑀,𝑘   𝑗,𝑁,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑗)   𝐵(𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐺(𝑗,𝑘)   0 (𝑗,𝑘)

Proof of Theorem gsummptshft
StepHypRef Expression
1 gsummptshft.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 gsummptshft.z . . 3 0 = (0g𝐺)
3 gsummptshft.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ CMnd)
4 ovexd 7396 . . 3 (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ V)
5 gsummptshft.a . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴𝐵)
65fmpttd 7067 . . 3 (𝜑 → (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴):(𝑀...𝑁)⟶𝐵)
7 eqid 2733 . . . 4 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) = (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)
8 fzfid 13887 . . . 4 (𝜑 → (𝑀...𝑁) ∈ Fin)
92fvexi 6860 . . . . 5 0 ∈ V
109a1i 11 . . . 4 (𝜑0 ∈ V)
117, 8, 5, 10fsuppmptdm 9324 . . 3 (𝜑 → (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) finSupp 0 )
12 gsummptshft.k . . . 4 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
13 gsummptshft.m . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
14 gsummptshft.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
1512, 13, 14mptfzshft 15671 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾)):((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
161, 2, 3, 4, 6, 11, 15gsumf1o 19701 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)) = (𝐺 Σg ((𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) ∘ (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾)))))
17 elfzelz 13450 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℤ)
1817zcnd 12616 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℂ)
1912zcnd 12616 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ ℂ)
20 npcan 11418 . . . . . . 7 ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ) → ((𝑘𝐾) + 𝐾) = 𝑘)
2118, 19, 20syl2anr 598 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → ((𝑘𝐾) + 𝐾) = 𝑘)
22 simpr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → 𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)))
2321, 22eqeltrd 2834 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → ((𝑘𝐾) + 𝐾) ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)))
2413, 14jca 513 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
2524adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ))
2617adantl 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → 𝑘 ∈ ℤ)
2712adantr 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → 𝐾 ∈ ℤ)
2826, 27zsubcld 12620 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → (𝑘𝐾) ∈ ℤ)
29 fzaddel 13484 . . . . . 6 (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ((𝑘𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ)) → ((𝑘𝐾) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑘𝐾) + 𝐾) ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))))
3025, 28, 27, 29syl12anc 836 . . . . 5 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → ((𝑘𝐾) ∈ (𝑀...𝑁) ↔ ((𝑘𝐾) + 𝐾) ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))))
3123, 30mpbird 257 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾))) → (𝑘𝐾) ∈ (𝑀...𝑁))
32 eqidd 2734 . . . 4 (𝜑 → (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾)) = (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾)))
33 eqidd 2734 . . . 4 (𝜑 → (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) = (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴))
34 gsummptshft.c . . . 4 (𝑗 = (𝑘𝐾) → 𝐴 = 𝐶)
3531, 32, 33, 34fmptco 7079 . . 3 (𝜑 → ((𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) ∘ (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾))) = (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ 𝐶))
3635oveq2d 7377 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg ((𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴) ∘ (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ (𝑘𝐾)))) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ 𝐶)))
3716, 36eqtrd 2773 1 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ 𝐴)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ((𝑀 + 𝐾)...(𝑁 + 𝐾)) ↦ 𝐶)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  Vcvv 3447  cmpt 5192  ccom 5641  cfv 6500  (class class class)co 7361  cc 11057   + caddc 11062  cmin 11393  cz 12507  ...cfz 13433  Basecbs 17091  0gc0g 17329   Σg cgsu 17330  CMndccmn 19570
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 2704  ax-rep 5246  ax-sep 5260  ax-nul 5267  ax-pow 5324  ax-pr 5388  ax-un 7676  ax-cnex 11115  ax-resscn 11116  ax-1cn 11117  ax-icn 11118  ax-addcl 11119  ax-addrcl 11120  ax-mulcl 11121  ax-mulrcl 11122  ax-mulcom 11123  ax-addass 11124  ax-mulass 11125  ax-distr 11126  ax-i2m1 11127  ax-1ne0 11128  ax-1rid 11129  ax-rnegex 11130  ax-rrecex 11131  ax-cnre 11132  ax-pre-lttri 11133  ax-pre-lttrn 11134  ax-pre-ltadd 11135  ax-pre-mulgt0 11136
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 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3449  df-sbc 3744  df-csb 3860  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3933  df-nul 4287  df-if 4491  df-pw 4566  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4870  df-int 4912  df-iun 4960  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5193  df-tr 5227  df-id 5535  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5592  df-se 5593  df-we 5594  df-xp 5643  df-rel 5644  df-cnv 5645  df-co 5646  df-dm 5647  df-rn 5648  df-res 5649  df-ima 5650  df-pred 6257  df-ord 6324  df-on 6325  df-lim 6326  df-suc 6327  df-iota 6452  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7317  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7807  df-1st 7925  df-2nd 7926  df-supp 8097  df-frecs 8216  df-wrecs 8247  df-recs 8321  df-rdg 8360  df-1o 8416  df-er 8654  df-en 8890  df-dom 8891  df-sdom 8892  df-fin 8893  df-fsupp 9312  df-oi 9454  df-card 9883  df-pnf 11199  df-mnf 11200  df-xr 11201  df-ltxr 11202  df-le 11203  df-sub 11395  df-neg 11396  df-nn 12162  df-n0 12422  df-z 12508  df-uz 12772  df-fz 13434  df-fzo 13577  df-seq 13916  df-hash 14240  df-0g 17331  df-gsum 17332  df-mgm 18505  df-sgrp 18554  df-mnd 18565  df-cntz 19105  df-cmn 19572
This theorem is referenced by:  srgbinomlem4  19968  cpmadugsumlemF  22248
  Copyright terms: Public domain W3C validator