Theorem ser1const 13971

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	⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁) = (𝑁 · 𝐴))

Proof of Theorem ser1const

Dummy variables 𝑗 𝑘 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fveq2 6828	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 1 → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘1))
2		oveq1 7359	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 1 → (𝑗 · 𝐴) = (1 · 𝐴))
3	1, 2	eqeq12d 2747	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 1 → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴) ↔ (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘1) = (1 · 𝐴)))
4	3	imbi2d 340	. . 3 ⊢ (𝑗 = 1 → ((𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘1) = (1 · 𝐴))))
5		fveq2 6828	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘))
6		oveq1 7359	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑗 · 𝐴) = (𝑘 · 𝐴))
7	5, 6	eqeq12d 2747	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴) ↔ (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴)))
8	7	imbi2d 340	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴))))
9		fveq2 6828	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)))
10		oveq1 7359	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → (𝑗 · 𝐴) = ((𝑘 + 1) · 𝐴))
11	9, 10	eqeq12d 2747	. . . 4 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴) ↔ (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴)))
12	11	imbi2d 340	. . 3 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 1) → ((𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴))))
13		fveq2 6828	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑁 → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁))
14		oveq1 7359	. . . . 5 ⊢ (𝑗 = 𝑁 → (𝑗 · 𝐴) = (𝑁 · 𝐴))
15	13, 14	eqeq12d 2747	. . . 4 ⊢ (𝑗 = 𝑁 → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴) ↔ (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁) = (𝑁 · 𝐴)))
16	15	imbi2d 340	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝑁 → ((𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑗) = (𝑗 · 𝐴)) ↔ (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁) = (𝑁 · 𝐴))))
17		1z 12508	. . . 4 ⊢ 1 ∈ ℤ
18		1nn 12142	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℕ
19		fvconst2g 7142	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝐴})‘1) = 𝐴)
20	18, 19	mpan2 691	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((ℕ × {𝐴})‘1) = 𝐴)
21		mullid 11117	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (1 · 𝐴) = 𝐴)
22	20, 21	eqtr4d 2769	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → ((ℕ × {𝐴})‘1) = (1 · 𝐴))
23	17, 22	seq1i 13928	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘1) = (1 · 𝐴))
24		oveq1 7359	. . . . . 6 ⊢ ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴) → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + 𝐴))
25		seqp1 13929	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘1) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1))))
26		nnuz 12781	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
27	25, 26	eleq2s 2849	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1))))
28	27	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1))))
29		peano2nn 12143	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (𝑘 + 1) ∈ ℕ)
30		fvconst2g 7142	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑘 + 1) ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1)) = 𝐴)
31	29, 30	sylan2 593	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1)) = 𝐴)
32	31	oveq2d 7368	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + ((ℕ × {𝐴})‘(𝑘 + 1))) = ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + 𝐴))
33	28, 32	eqtrd 2766	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + 𝐴))
34		nncn 12139	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → 𝑘 ∈ ℂ)
35		id 22	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ℂ → 𝐴 ∈ ℂ)
36		ax-1cn 11070	. . . . . . . . . 10 ⊢ 1 ∈ ℂ
37		adddir 11109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) · 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
38	36, 37	mp3an2 1451	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑘 + 1) · 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
39	34, 35, 38	syl2anr 597	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 + 1) · 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + (1 · 𝐴)))
40	21	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → (1 · 𝐴) = 𝐴)
41	40	oveq2d 7368	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 · 𝐴) + (1 · 𝐴)) = ((𝑘 · 𝐴) + 𝐴))
42	39, 41	eqtrd 2766	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((𝑘 + 1) · 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + 𝐴))
43	33, 42	eqeq12d 2747	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴) ↔ ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) + 𝐴) = ((𝑘 · 𝐴) + 𝐴)))
44	24, 43	imbitrrid 246	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ) → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴)))
45	44	expcom 413	. . . 4 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℂ → ((seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴))))
46	45	a2d 29	. . 3 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ → ((𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑘) = (𝑘 · 𝐴)) → (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘(𝑘 + 1)) = ((𝑘 + 1) · 𝐴))))
47	4, 8, 12, 16, 23, 46	nnind 12149	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℂ → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁) = (𝑁 · 𝐴)))
48	47	impcom 407	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (seq1( + , (ℕ × {𝐴}))‘𝑁) = (𝑁 · 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2111  {csn 4575   × cxp 5617  ‘cfv 6487  (class class class)co 7352  ℂcc 11010  1c1 11013   + caddc 11015   · cmul 11017  ℕcn 12131  ℤ_≥cuz 12738  seqcseq 13914

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11068  ax-resscn 11069  ax-1cn 11070  ax-icn 11071  ax-addcl 11072  ax-addrcl 11073  ax-mulcl 11074  ax-mulrcl 11075  ax-mulcom 11076  ax-addass 11077  ax-mulass 11078  ax-distr 11079  ax-i2m1 11080  ax-1ne0 11081  ax-1rid 11082  ax-rnegex 11083  ax-rrecex 11084  ax-cnre 11085  ax-pre-lttri 11086  ax-pre-lttrn 11087  ax-pre-ltadd 11088  ax-pre-mulgt0 11089

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6254  df-ord 6315  df-on 6316  df-lim 6317  df-suc 6318  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-2nd 7928  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-er 8628  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-pnf 11154  df-mnf 11155  df-xr 11156  df-ltxr 11157  df-le 11158  df-sub 11352  df-neg 11353  df-nn 12132  df-n0 12388  df-z 12475  df-uz 12739  df-seq 13915

This theorem is referenced by:  fsumconst  15703  vitalilem4  25545  ovoliunnfl  37708  voliunnfl  37710