MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ply1termlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ply1termlem 25708
Description: Lemma for ply1term 25709. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
ply1term.1 ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
Assertion
Ref Expression
ply1termlem ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))
Distinct variable groups:   ๐‘ง,๐‘˜,๐ด   ๐‘˜,๐‘,๐‘ง
Allowed substitution hints:   ๐น(๐‘ง,๐‘˜)

Proof of Theorem ply1termlem
StepHypRef Expression
1 ply1term.1 . 2 ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
2 simplr 767 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
3 nn0uz 12860 . . . . . . 7 โ„•0 = (โ„คโ‰ฅโ€˜0)
42, 3eleqtrdi 2843 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0))
5 fzss1 13536 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0) โ†’ (๐‘...๐‘) โŠ† (0...๐‘))
64, 5syl 17 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘...๐‘) โŠ† (0...๐‘))
7 elfz1eq 13508 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†’ ๐‘˜ = ๐‘)
87adantl 482 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘˜ = ๐‘)
9 iftrue 4533 . . . . . . . 8 (๐‘˜ = ๐‘ โ†’ if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) = ๐ด)
108, 9syl 17 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) = ๐ด)
11 simpll 765 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1211adantr 481 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1310, 12eqeltrd 2833 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) โˆˆ โ„‚)
14 simplr 767 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‚)
152adantr 481 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
168, 15eqeltrd 2833 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
1714, 16expcld 14107 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
1813, 17mulcld 11230 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)) โ†’ (if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) โˆˆ โ„‚)
19 eldifn 4126 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘)) โ†’ ยฌ ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘))
2019adantl 482 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ ยฌ ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘))
212adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
2221nn0zd 12580 . . . . . . . . . 10 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
23 fzsn 13539 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘...๐‘) = {๐‘})
2423eleq2d 2819 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†” ๐‘˜ โˆˆ {๐‘}))
25 elsn2g 4665 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ {๐‘} โ†” ๐‘˜ = ๐‘))
2624, 25bitrd 278 . . . . . . . . . 10 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†” ๐‘˜ = ๐‘))
2722, 26syl 17 . . . . . . . . 9 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†” ๐‘˜ = ๐‘))
2820, 27mtbid 323 . . . . . . . 8 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ ยฌ ๐‘˜ = ๐‘)
2928iffalsed 4538 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) = 0)
3029oveq1d 7420 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ (if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (0 ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))
31 simpr 485 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‚)
32 eldifi 4125 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘))
33 elfznn0 13590 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
3432, 33syl 17 . . . . . . . 8 (๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„•0)
35 expcl 14041 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
3631, 34, 35syl2an 596 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
3736mul02d 11408 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ (0 ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = 0)
3830, 37eqtrd 2772 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โˆง ๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘))) โ†’ (if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = 0)
39 fzfid 13934 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (0...๐‘) โˆˆ Fin)
406, 18, 38, 39fsumss 15667 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)))
412nn0zd 12580 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4231, 2expcld 14107 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘) โˆˆ โ„‚)
4311, 42mulcld 11230 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)) โˆˆ โ„‚)
44 oveq2 7413 . . . . . . 7 (๐‘˜ = ๐‘ โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) = (๐‘งโ†‘๐‘))
459, 44oveq12d 7423 . . . . . 6 (๐‘˜ = ๐‘ โ†’ (if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
4645fsum1 15689 . . . . 5 ((๐‘ โˆˆ โ„ค โˆง (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)) โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
4741, 43, 46syl2anc 584 . . . 4 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
4840, 47eqtr3d 2774 . . 3 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
4948mpteq2dva 5247 . 2 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))) = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘))))
501, 49eqtr4id 2791 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โ†’ ๐น = (๐‘ง โˆˆ โ„‚ โ†ฆ ฮฃ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘)(if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ยฌ wn 3   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106   โˆ– cdif 3944   โŠ† wss 3947  ifcif 4527  {csn 4627   โ†ฆ cmpt 5230  โ€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  โ„‚cc 11104  0cc0 11106   ยท cmul 11111  โ„•0cn0 12468  โ„คcz 12554  โ„คโ‰ฅcuz 12818  ...cfz 13480  โ†‘cexp 14023  ฮฃcsu 15628
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  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 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-fin 8939  df-sup 9433  df-oi 9501  df-card 9930  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-div 11868  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-rp 12971  df-fz 13481  df-fzo 13624  df-seq 13963  df-exp 14024  df-hash 14287  df-cj 15042  df-re 15043  df-im 15044  df-sqrt 15178  df-abs 15179  df-clim 15428  df-sum 15629
This theorem is referenced by:  ply1term  25709  coe1termlem  25763
  Copyright terms: Public domain W3C validator