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Theorem seqz 13143
Description: If the operation + has an absorbing element 𝑍 (a.k.a. zero element), then any sequence containing a 𝑍 evaluates to 𝑍. (Contributed by Mario Carneiro, 27-May-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
seqhomo.1 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
seqhomo.2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
seqz.3 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑍 + 𝑥) = 𝑍)
seqz.4 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑥 + 𝑍) = 𝑍)
seqz.5 (𝜑𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
seqz.6 (𝜑𝑁𝑉)
seqz.7 (𝜑 → (𝐹𝐾) = 𝑍)
Assertion
Ref Expression
seqz (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑁) = 𝑍)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐹   𝑥,𝑀,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐾,𝑦   𝑥, + ,𝑦   𝑥,𝑆,𝑦   𝑥,𝑍,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem seqz
StepHypRef Expression
1 seqz.5 . . . 4 (𝜑𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
2 elfzuz 12631 . . . 4 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
31, 2syl 17 . . 3 (𝜑𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
4 eluzelz 11978 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → 𝐾 ∈ ℤ)
53, 4syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
6 seq1 13108 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ ℤ → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝐾) = (𝐹𝐾))
75, 6syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝐾) = (𝐹𝐾))
8 seqz.7 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹𝐾) = 𝑍)
97, 8eqtrd 2861 . . . . . 6 (𝜑 → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍)
10 seqeq1 13098 . . . . . . . 8 (𝐾 = 𝑀 → seq𝐾( + , 𝐹) = seq𝑀( + , 𝐹))
1110fveq1d 6435 . . . . . . 7 (𝐾 = 𝑀 → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝐾) = (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾))
1211eqeq1d 2827 . . . . . 6 (𝐾 = 𝑀 → ((seq𝐾( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍 ↔ (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍))
139, 12syl5ibcom 237 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾 = 𝑀 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍))
14 eluzel2 11973 . . . . . . . . 9 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
153, 14syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
16 seqm1 13112 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + (𝐹𝐾)))
1715, 16sylan 577 . . . . . . 7 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + (𝐹𝐾)))
188adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (𝐹𝐾) = 𝑍)
1918oveq2d 6921 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + (𝐹𝐾)) = ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + 𝑍))
20 oveq1 6912 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) → (𝑥 + 𝑍) = ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + 𝑍))
2120eqeq1d 2827 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) → ((𝑥 + 𝑍) = 𝑍 ↔ ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + 𝑍) = 𝑍))
22 seqz.4 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑥 + 𝑍) = 𝑍)
2322ralrimiva 3175 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑥𝑆 (𝑥 + 𝑍) = 𝑍)
2423adantr 474 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → ∀𝑥𝑆 (𝑥 + 𝑍) = 𝑍)
25 eluzp1m1 11992 . . . . . . . . . . 11 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (𝐾 − 1) ∈ (ℤ𝑀))
2615, 25sylan 577 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (𝐾 − 1) ∈ (ℤ𝑀))
27 fzssp1 12677 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑀...(𝐾 − 1)) ⊆ (𝑀...((𝐾 − 1) + 1))
285zcnd 11811 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐾 ∈ ℂ)
29 ax-1cn 10310 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1 ∈ ℂ
30 npcan 10611 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐾 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
3128, 29, 30sylancl 582 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((𝐾 − 1) + 1) = 𝐾)
3231oveq2d 6921 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝑀...((𝐾 − 1) + 1)) = (𝑀...𝐾))
3327, 32syl5sseq 3878 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑀...(𝐾 − 1)) ⊆ (𝑀...𝐾))
34 elfzuz3 12632 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ𝐾))
351, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝐾))
36 fzss2 12674 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ (ℤ𝐾) → (𝑀...𝐾) ⊆ (𝑀...𝑁))
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑀...𝐾) ⊆ (𝑀...𝑁))
3833, 37sstrd 3837 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑀...(𝐾 − 1)) ⊆ (𝑀...𝑁))
3938adantr 474 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (𝑀...(𝐾 − 1)) ⊆ (𝑀...𝑁))
4039sselda 3827 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...(𝐾 − 1))) → 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁))
41 seqhomo.2 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
4241adantlr 708 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
4340, 42syldan 587 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) ∧ 𝑥 ∈ (𝑀...(𝐾 − 1))) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
44 seqhomo.1 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
4544adantlr 708 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) ∧ (𝑥𝑆𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
4626, 43, 45seqcl 13115 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) ∈ 𝑆)
4721, 24, 46rspcdva 3532 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + 𝑍) = 𝑍)
4819, 47eqtrd 2861 . . . . . . 7 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → ((seq𝑀( + , 𝐹)‘(𝐾 − 1)) + (𝐹𝐾)) = 𝑍)
4917, 48eqtrd 2861 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍)
5049ex 403 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1)) → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍))
51 uzp1 12003 . . . . . 6 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → (𝐾 = 𝑀𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
523, 51syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐾 = 𝑀𝐾 ∈ (ℤ‘(𝑀 + 1))))
5313, 50, 52mpjaod 893 . . . 4 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = 𝑍)
5453, 8eqtr4d 2864 . . 3 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝐾) = (𝐹𝐾))
55 eqidd 2826 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)) → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑥))
563, 54, 35, 55seqfveq2 13117 . 2 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑁) = (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝑁))
57 fvex 6446 . . . . . 6 (𝐹𝐾) ∈ V
5857elsn 4412 . . . . 5 ((𝐹𝐾) ∈ {𝑍} ↔ (𝐹𝐾) = 𝑍)
598, 58sylibr 226 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝐾) ∈ {𝑍})
60 simprl 789 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → 𝑥 ∈ {𝑍})
61 velsn 4413 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ {𝑍} ↔ 𝑥 = 𝑍)
6260, 61sylib 210 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → 𝑥 = 𝑍)
6362oveq1d 6920 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) = (𝑍 + 𝑦))
64 oveq2 6913 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑍 + 𝑥) = (𝑍 + 𝑦))
6564eqeq1d 2827 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑍 + 𝑥) = 𝑍 ↔ (𝑍 + 𝑦) = 𝑍))
66 seqz.3 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝑆) → (𝑍 + 𝑥) = 𝑍)
6766ralrimiva 3175 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑥𝑆 (𝑍 + 𝑥) = 𝑍)
6867adantr 474 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → ∀𝑥𝑆 (𝑍 + 𝑥) = 𝑍)
69 simprr 791 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → 𝑦𝑆)
7065, 68, 69rspcdva 3532 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → (𝑍 + 𝑦) = 𝑍)
7163, 70eqtrd 2861 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) = 𝑍)
72 ovex 6937 . . . . . 6 (𝑥 + 𝑦) ∈ V
7372elsn 4412 . . . . 5 ((𝑥 + 𝑦) ∈ {𝑍} ↔ (𝑥 + 𝑦) = 𝑍)
7471, 73sylibr 226 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ {𝑍} ∧ 𝑦𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ {𝑍})
75 peano2uz 12023 . . . . . . . 8 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → (𝐾 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
763, 75syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐾 + 1) ∈ (ℤ𝑀))
77 fzss1 12673 . . . . . . 7 ((𝐾 + 1) ∈ (ℤ𝑀) → ((𝐾 + 1)...𝑁) ⊆ (𝑀...𝑁))
7876, 77syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐾 + 1)...𝑁) ⊆ (𝑀...𝑁))
7978sselda 3827 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)) → 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁))
8079, 41syldan 587 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ((𝐾 + 1)...𝑁)) → (𝐹𝑥) ∈ 𝑆)
8159, 74, 35, 80seqcl2 13113 . . 3 (𝜑 → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝑁) ∈ {𝑍})
82 elsni 4414 . . 3 ((seq𝐾( + , 𝐹)‘𝑁) ∈ {𝑍} → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝑁) = 𝑍)
8381, 82syl 17 . 2 (𝜑 → (seq𝐾( + , 𝐹)‘𝑁) = 𝑍)
8456, 83eqtrd 2861 1 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐹)‘𝑁) = 𝑍)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 386  wo 880   = wceq 1658  wcel 2166  wral 3117  wss 3798  {csn 4397  cfv 6123  (class class class)co 6905  cc 10250  1c1 10253   + caddc 10255  cmin 10585  cz 11704  cuz 11968  ...cfz 12619  seqcseq 13095
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1896  ax-4 1910  ax-5 2011  ax-6 2077  ax-7 2114  ax-8 2168  ax-9 2175  ax-10 2194  ax-11 2209  ax-12 2222  ax-13 2391  ax-ext 2803  ax-sep 5005  ax-nul 5013  ax-pow 5065  ax-pr 5127  ax-un 7209  ax-cnex 10308  ax-resscn 10309  ax-1cn 10310  ax-icn 10311  ax-addcl 10312  ax-addrcl 10313  ax-mulcl 10314  ax-mulrcl 10315  ax-mulcom 10316  ax-addass 10317  ax-mulass 10318  ax-distr 10319  ax-i2m1 10320  ax-1ne0 10321  ax-1rid 10322  ax-rnegex 10323  ax-rrecex 10324  ax-cnre 10325  ax-pre-lttri 10326  ax-pre-lttrn 10327  ax-pre-ltadd 10328  ax-pre-mulgt0 10329
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 881  df-3or 1114  df-3an 1115  df-tru 1662  df-ex 1881  df-nf 1885  df-sb 2070  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4145  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4659  df-iun 4742  df-br 4874  df-opab 4936  df-mpt 4953  df-tr 4976  df-id 5250  df-eprel 5255  df-po 5263  df-so 5264  df-fr 5301  df-we 5303  df-xp 5348  df-rel 5349  df-cnv 5350  df-co 5351  df-dm 5352  df-rn 5353  df-res 5354  df-ima 5355  df-pred 5920  df-ord 5966  df-on 5967  df-lim 5968  df-suc 5969  df-iota 6086  df-fun 6125  df-fn 6126  df-f 6127  df-f1 6128  df-fo 6129  df-f1o 6130  df-fv 6131  df-riota 6866  df-ov 6908  df-oprab 6909  df-mpt2 6910  df-om 7327  df-1st 7428  df-2nd 7429  df-wrecs 7672  df-recs 7734  df-rdg 7772  df-er 8009  df-en 8223  df-dom 8224  df-sdom 8225  df-pnf 10393  df-mnf 10394  df-xr 10395  df-ltxr 10396  df-le 10397  df-sub 10587  df-neg 10588  df-nn 11351  df-n0 11619  df-z 11705  df-uz 11969  df-fz 12620  df-seq 13096
This theorem is referenced by:  bcval5  13398  elqaalem2  24474  lgsne0  25473
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