MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  ser1const Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ser1const 14047
Description: Value of the partial series sum of a constant function. (Contributed by NM, 8-Aug-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Feb-2014.)
Assertion
Ref Expression
ser1const ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘) = (๐‘ ยท ๐ด))

Proof of Theorem ser1const
Dummy variables ๐‘— ๐‘˜ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6891 . . . . 5 (๐‘— = 1 โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜1))
2 oveq1 7421 . . . . 5 (๐‘— = 1 โ†’ (๐‘— ยท ๐ด) = (1 ยท ๐ด))
31, 2eqeq12d 2743 . . . 4 (๐‘— = 1 โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด) โ†” (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜1) = (1 ยท ๐ด)))
43imbi2d 340 . . 3 (๐‘— = 1 โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜1) = (1 ยท ๐ด))))
5 fveq2 6891 . . . . 5 (๐‘— = ๐‘˜ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜))
6 oveq1 7421 . . . . 5 (๐‘— = ๐‘˜ โ†’ (๐‘— ยท ๐ด) = (๐‘˜ ยท ๐ด))
75, 6eqeq12d 2743 . . . 4 (๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด) โ†” (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด)))
87imbi2d 340 . . 3 (๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด))))
9 fveq2 6891 . . . . 5 (๐‘— = (๐‘˜ + 1) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)))
10 oveq1 7421 . . . . 5 (๐‘— = (๐‘˜ + 1) โ†’ (๐‘— ยท ๐ด) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด))
119, 10eqeq12d 2743 . . . 4 (๐‘— = (๐‘˜ + 1) โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด) โ†” (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด)))
1211imbi2d 340 . . 3 (๐‘— = (๐‘˜ + 1) โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด))))
13 fveq2 6891 . . . . 5 (๐‘— = ๐‘ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘))
14 oveq1 7421 . . . . 5 (๐‘— = ๐‘ โ†’ (๐‘— ยท ๐ด) = (๐‘ ยท ๐ด))
1513, 14eqeq12d 2743 . . . 4 (๐‘— = ๐‘ โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด) โ†” (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘) = (๐‘ ยท ๐ด)))
1615imbi2d 340 . . 3 (๐‘— = ๐‘ โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘—) = (๐‘— ยท ๐ด)) โ†” (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘) = (๐‘ ยท ๐ด))))
17 1z 12614 . . . 4 1 โˆˆ โ„ค
18 1nn 12245 . . . . . 6 1 โˆˆ โ„•
19 fvconst2g 7208 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„•) โ†’ ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜1) = ๐ด)
2018, 19mpan2 690 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜1) = ๐ด)
21 mullid 11235 . . . . 5 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (1 ยท ๐ด) = ๐ด)
2220, 21eqtr4d 2770 . . . 4 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜1) = (1 ยท ๐ด))
2317, 22seq1i 14004 . . 3 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜1) = (1 ยท ๐ด))
24 oveq1 7421 . . . . . 6 ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด) โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + ๐ด))
25 seqp1 14005 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ (โ„คโ‰ฅโ€˜1) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1))))
26 nnuz 12887 . . . . . . . . . 10 โ„• = (โ„คโ‰ฅโ€˜1)
2725, 26eleq2s 2846 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1))))
2827adantl 481 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1))))
29 peano2nn 12246 . . . . . . . . . 10 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ (๐‘˜ + 1) โˆˆ โ„•)
30 fvconst2g 7208 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง (๐‘˜ + 1) โˆˆ โ„•) โ†’ ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ๐ด)
3129, 30sylan2 592 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ๐ด)
3231oveq2d 7430 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ((โ„• ร— {๐ด})โ€˜(๐‘˜ + 1))) = ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ๐ด))
3328, 32eqtrd 2767 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ๐ด))
34 nncn 12242 . . . . . . . . 9 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ๐‘˜ โˆˆ โ„‚)
35 id 22 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ๐ด โˆˆ โ„‚)
36 ax-1cn 11188 . . . . . . . . . 10 1 โˆˆ โ„‚
37 adddir 11227 . . . . . . . . . 10 ((๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง 1 โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + (1 ยท ๐ด)))
3836, 37mp3an2 1446 . . . . . . . . 9 ((๐‘˜ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐ด โˆˆ โ„‚) โ†’ ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + (1 ยท ๐ด)))
3934, 35, 38syl2anr 596 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + (1 ยท ๐ด)))
4021adantr 480 . . . . . . . . 9 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ (1 ยท ๐ด) = ๐ด)
4140oveq2d 7430 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘˜ ยท ๐ด) + (1 ยท ๐ด)) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + ๐ด))
4239, 41eqtrd 2767 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + ๐ด))
4333, 42eqeq12d 2743 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด) โ†” ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) + ๐ด) = ((๐‘˜ ยท ๐ด) + ๐ด)))
4424, 43imbitrrid 245 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘˜ โˆˆ โ„•) โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด)))
4544expcom 413 . . . 4 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ ((seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด))))
4645a2d 29 . . 3 (๐‘˜ โˆˆ โ„• โ†’ ((๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘˜) = (๐‘˜ ยท ๐ด)) โ†’ (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜(๐‘˜ + 1)) = ((๐‘˜ + 1) ยท ๐ด))))
474, 8, 12, 16, 23, 46nnind 12252 . 2 (๐‘ โˆˆ โ„• โ†’ (๐ด โˆˆ โ„‚ โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘) = (๐‘ ยท ๐ด)))
4847impcom 407 1 ((๐ด โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘ โˆˆ โ„•) โ†’ (seq1( + , (โ„• ร— {๐ด}))โ€˜๐‘) = (๐‘ ยท ๐ด))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โˆง wa 395   = wceq 1534   โˆˆ wcel 2099  {csn 4624   ร— cxp 5670  โ€˜cfv 6542  (class class class)co 7414  โ„‚cc 11128  1c1 11131   + caddc 11133   ยท cmul 11135  โ„•cn 12234  โ„คโ‰ฅcuz 12844  seqcseq 13990
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-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pow 5359  ax-pr 5423  ax-un 7734  ax-cnex 11186  ax-resscn 11187  ax-1cn 11188  ax-icn 11189  ax-addcl 11190  ax-addrcl 11191  ax-mulcl 11192  ax-mulrcl 11193  ax-mulcom 11194  ax-addass 11195  ax-mulass 11196  ax-distr 11197  ax-i2m1 11198  ax-1ne0 11199  ax-1rid 11200  ax-rnegex 11201  ax-rrecex 11202  ax-cnre 11203  ax-pre-lttri 11204  ax-pre-lttrn 11205  ax-pre-ltadd 11206  ax-pre-mulgt0 11207
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-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-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-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-riota 7370  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-2nd 7988  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8385  df-rdg 8424  df-er 8718  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-pnf 11272  df-mnf 11273  df-xr 11274  df-ltxr 11275  df-le 11276  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12235  df-n0 12495  df-z 12581  df-uz 12845  df-seq 13991
This theorem is referenced by:  fsumconst  15760  vitalilem4  25527  ovoliunnfl  37070  voliunnfl  37072
  Copyright terms: Public domain W3C validator