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

Theorem ply1termlem 26111
Description: Lemma for ply1term 26112. (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 768 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0)
3 nn0uz 12880 . . . . . . 7 โ„•0 = (โ„คโ‰ฅโ€˜0)
42, 3eleqtrdi 2838 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0))
5 fzss1 13558 . . . . . 6 (๐‘ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜0) โ†’ (๐‘...๐‘) โІ (0...๐‘))
64, 5syl 17 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘...๐‘) โІ (0...๐‘))
7 elfz1eq 13530 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†’ ๐‘˜ = ๐‘)
87adantl 481 . . . . . . . 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 4530 . . . . . . . 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 766 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
1211adantr 480 . . . . . . 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 2828 . . . . . 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 768 . . . . . . 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 480 . . . . . . . 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 2828 . . . . . . 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 14128 . . . . . 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 11250 . . . . 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 4123 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘)) โ†’ ยฌ ๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘))
2019adantl 481 . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . . 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 12600 . . . . . . . . . 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 13561 . . . . . . . . . . . 12 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘...๐‘) = {๐‘})
2423eleq2d 2814 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ (๐‘...๐‘) โ†” ๐‘˜ โˆˆ {๐‘}))
25 elsn2g 4662 . . . . . . . . . . 11 (๐‘ โˆˆ โ„ค โ†’ (๐‘˜ โˆˆ {๐‘} โ†” ๐‘˜ = ๐‘))
2624, 25bitrd 279 . . . . . . . . . 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 324 . . . . . . . 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 4535 . . . . . . 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 7429 . . . . . 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 484 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„‚)
32 eldifi 4122 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ ((0...๐‘) โˆ– (๐‘...๐‘)) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ (0...๐‘))
33 elfznn0 13612 . . . . . . . . 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 14062 . . . . . . . 8 ((๐‘ง โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•0) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) โˆˆ โ„‚)
3631, 34, 35syl2an 595 . . . . . . 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 11428 . . . . . 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 2767 . . . . 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 13956 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (0...๐‘) โˆˆ Fin)
406, 18, 38, 39fsumss 15689 . . . 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 12600 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„ค)
4231, 2expcld 14128 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•0) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„‚) โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘) โˆˆ โ„‚)
4311, 42mulcld 11250 . . . . 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 7422 . . . . . . 7 (๐‘˜ = ๐‘ โ†’ (๐‘งโ†‘๐‘˜) = (๐‘งโ†‘๐‘))
459, 44oveq12d 7432 . . . . . 6 (๐‘˜ = ๐‘ โ†’ (if(๐‘˜ = ๐‘, ๐ด, 0) ยท (๐‘งโ†‘๐‘˜)) = (๐ด ยท (๐‘งโ†‘๐‘)))
4645fsum1 15711 . . . . 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 583 . . . 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 2769 . . 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 5242 . 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 2786 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 395   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099   โˆ– cdif 3941   โІ wss 3944  ifcif 4524  {csn 4624   โ†ฆ cmpt 5225  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  โ„‚cc 11122  0cc0 11124   ยท cmul 11129  โ„•0cn0 12488  โ„คcz 12574  โ„คโ‰ฅcuz 12838  ...cfz 13502  โ†‘cexp 14044  ฮฃcsu 15650
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7732  ax-inf2 9650  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-pre-sup 11202
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-nel 3042  df-ral 3057  df-rex 3066  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-int 4945  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-se 5628  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-isom 6551  df-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7863  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8478  df-er 8716  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-sup 9451  df-oi 9519  df-card 9948  df-pnf 11266  df-mnf 11267  df-xr 11268  df-ltxr 11269  df-le 11270  df-sub 11462  df-neg 11463  df-div 11888  df-nn 12229  df-2 12291  df-3 12292  df-n0 12489  df-z 12575  df-uz 12839  df-rp 12993  df-fz 13503  df-fzo 13646  df-seq 13985  df-exp 14045  df-hash 14308  df-cj 15064  df-re 15065  df-im 15066  df-sqrt 15200  df-abs 15201  df-clim 15450  df-sum 15651
This theorem is referenced by:  ply1term  26112  coe1termlem  26166
  Copyright terms: Public domain W3C validator