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

Theorem sadass 16416
Description: Sequence addition is associative. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2016.)
Assertion
Ref Expression
sadass ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) = (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)))

Proof of Theorem sadass
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sadcl 16407 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0) → (𝐴 sadd 𝐵) ⊆ ℕ0)
2 sadcl 16407 . . . . 5 (((𝐴 sadd 𝐵) ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ⊆ ℕ0)
31, 2stoic3 1778 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ⊆ ℕ0)
43sseld 3981 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) → 𝑘 ∈ ℕ0))
5 simp1 1136 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → 𝐴 ⊆ ℕ0)
6 sadcl 16407 . . . . . 6 ((𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝐵 sadd 𝐶) ⊆ ℕ0)
763adant1 1130 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝐵 sadd 𝐶) ⊆ ℕ0)
8 sadcl 16407 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℕ0 ∧ (𝐵 sadd 𝐶) ⊆ ℕ0) → (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ⊆ ℕ0)
95, 7, 8syl2anc 584 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ⊆ ℕ0)
109sseld 3981 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) → 𝑘 ∈ ℕ0))
11 simpl1 1191 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐴 ⊆ ℕ0)
12 simpl2 1192 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐵 ⊆ ℕ0)
13 simpl3 1193 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐶 ⊆ ℕ0)
14 simpr 485 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
15 1nn0 12492 . . . . . . . . . 10 1 ∈ ℕ0
1615a1i 11 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℕ0)
1714, 16nn0addcld 12540 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
1811, 12, 13, 17sadasslem 16415 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) = ((𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∩ (0..^(𝑘 + 1))))
1918eleq2d 2819 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ∈ (((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) ↔ 𝑘 ∈ ((𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∩ (0..^(𝑘 + 1)))))
20 elin 3964 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) ↔ (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1))))
21 elin 3964 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∩ (0..^(𝑘 + 1))) ↔ (𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1))))
2219, 20, 213bitr3g 312 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1))) ↔ (𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1)))))
23 nn0uz 12868 . . . . . . . . 9 0 = (ℤ‘0)
2414, 23eleqtrdi 2843 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ (ℤ‘0))
25 eluzfz2 13513 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (ℤ‘0) → 𝑘 ∈ (0...𝑘))
2624, 25syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ (0...𝑘))
2714nn0zd 12588 . . . . . . . 8 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℤ)
28 fzval3 13705 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ ℤ → (0...𝑘) = (0..^(𝑘 + 1)))
2927, 28syl 17 . . . . . . 7 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (0...𝑘) = (0..^(𝑘 + 1)))
3026, 29eleqtrd 2835 . . . . . 6 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1)))
3130biantrud 532 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ↔ (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1)))))
3230biantrud 532 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ↔ (𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)) ∧ 𝑘 ∈ (0..^(𝑘 + 1)))))
3322, 31, 323bitr4d 310 . . . 4 (((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ↔ 𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶))))
3433ex 413 . . 3 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ↔ 𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)))))
354, 10, 34pm5.21ndd 380 . 2 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → (𝑘 ∈ ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) ↔ 𝑘 ∈ (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶))))
3635eqrdv 2730 1 ((𝐴 ⊆ ℕ0𝐵 ⊆ ℕ0𝐶 ⊆ ℕ0) → ((𝐴 sadd 𝐵) sadd 𝐶) = (𝐴 sadd (𝐵 sadd 𝐶)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  cin 3947  wss 3948  cfv 6543  (class class class)co 7411  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115  0cn0 12476  cz 12562  cuz 12826  ...cfz 13488  ..^cfzo 13631   sadd csad 16365
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 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7727  ax-inf2 9638  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189  ax-pre-sup 11190
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-xor 1510  df-tru 1544  df-fal 1554  df-had 1595  df-cad 1608  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 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-disj 5114  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-2o 8469  df-oadd 8472  df-er 8705  df-map 8824  df-pm 8825  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-sup 9439  df-inf 9440  df-oi 9507  df-dju 9898  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-div 11876  df-nn 12217  df-2 12279  df-3 12280  df-n0 12477  df-xnn0 12549  df-z 12563  df-uz 12827  df-rp 12979  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-fl 13761  df-mod 13839  df-seq 13971  df-exp 14032  df-hash 14295  df-cj 15050  df-re 15051  df-im 15052  df-sqrt 15186  df-abs 15187  df-clim 15436  df-sum 15637  df-dvds 16202  df-bits 16367  df-sad 16396
This theorem is referenced by:  bitsres  16418
  Copyright terms: Public domain W3C validator