Theorem seqof2 14210

Description: Distribute function operation through a sequence. Maps-to notation version of seqof 14209. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Jul-2017.)

Hypotheses

Ref	Expression
seqof2.1	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
seqof2.2	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
seqof2.3	⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ⊆ 𝐵)
seqof2.4	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
seqof2	⊢ (𝜑 → (seq𝑀( ∘f + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))‘𝑁) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑧,𝐴   𝑥,𝑀,𝑧   𝑥,𝑁,𝑧   𝜑,𝑥,𝑧   𝑧, +   𝑥,𝐵

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑧)   + (𝑥)   𝑉(𝑥, 𝑧)   𝑊(𝑥, 𝑧)   𝑋(𝑥, 𝑧)

Proof of Theorem seqof2

Dummy variables 𝑛 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		seqof2.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
2		seqof2.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
3		nfv 1946	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥(𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))
4		nffvmpt1 6901	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛)
5		nfcv 2922	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥𝐴
6		nffvmpt1 6901	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)
7	5, 6	nfmpt 5202	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))
8	4, 7	nfeq 2935	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))
9	3, 8	nfim 1928	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)))
10		eleq1w 2843	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)))
11	10	anbi2d 642	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ↔ (𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁))))
12		fveq2 6890	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛))
13		fveq2 6890	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥) = ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))
14	13	mpteq2dv 5198	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥)) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)))
15	12, 14	eqeq12d 2776	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))))
16	11, 15	imbi12d 347	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑛 → (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥))) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)))))
17		seqof2.3	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑀...𝑁) ⊆ 𝐵)
18	17	sselda 3909	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
19	1	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ 𝑉)
20	19	mptexd 7234	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋) ∈ V)
21		eqid 2760	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))
22	21	fvmpt2 7010	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋) ∈ V) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))
23	18, 20, 22	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))
24	18	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ 𝐵)
25		simpll 779	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝜑)
26		simpr 490	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑧 ∈ 𝐴)
27		seqof2.4	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝑊)
28	25, 24, 26, 27	syl12anc 850	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑋 ∈ 𝑊)
29		eqid 2760	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)
30	29	fvmpt2 7010	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝑊) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥) = 𝑋)
31	24, 28, 30	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) ∧ 𝑧 ∈ 𝐴) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥) = 𝑋)
32	31	mpteq2dva 5197	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥)) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))
33	23, 32	eqtr4d 2798	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑥) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑥)))
34	9, 16, 33	chvarfv 2276	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)))
35		nfcv 2922	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑦((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)
36		nfcsb1v 3871	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑧⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)
37		nfcv 2922	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑧𝑛
38	36, 37	nffv 6900	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑧(⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)
39		csbeq1a 3861	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋) = ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))
40	39	fveq1d 6892	. . . . 5 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛) = (⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))
41	35, 38, 40	cbvmpt 5206	. . . 4 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)) = (𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛))
42	34, 41	eqtrdi 2811	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑛 ∈ (𝑀...𝑁)) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋))‘𝑛) = (𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)‘𝑛)))
43	1, 2, 42	seqof 14209	. 2 ⊢ (𝜑 → (seq𝑀( ∘f + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))‘𝑁) = (𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)))
44		nfcv 2922	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑦(seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)
45		nfcv 2922	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑧𝑀
46		nfcv 2922	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑧 +
47	45, 46, 36	nfseq 14161	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑧seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))
48		nfcv 2922	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑧𝑁
49	47, 48	nffv 6900	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑧(seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)
50	39	seqeq3d 14159	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)) = seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋)))
51	50	fveq1d 6892	. . 3 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁) = (seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁))
52	44, 49, 51	cbvmpt 5206	. 2 ⊢ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)) = (𝑦 ∈ 𝐴 ↦ (seq𝑀( + , ⦋𝑦 / 𝑧⦌(𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁))
53	43, 52	eqtr4di 2813	1 ⊢ (𝜑 → (seq𝑀( ∘f + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))‘𝑁) = (𝑧 ∈ 𝐴 ↦ (seq𝑀( + , (𝑥 ∈ 𝐵 ↦ 𝑋))‘𝑁)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  Vcvv 3450  ⦋csb 3847   ⊆ wss 3896   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6543  (class class class)co 7424   ∘_f cof 7695  ℤ_≥cuz 12972  ...cfz 13646  seqcseq 14151

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-of 7697  df-om 7882  df-1st 8005  df-2nd 8006  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8386  df-rdg 8425  df-er 8724  df-en 8981  df-dom 8982  df-sdom 8983  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-fz 13647  df-seq 14152

This theorem is used by:  mtestbdd  26741  lgamgulm2  27372  lgamcvglem  27376