MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  smupf Structured version   Visualization version   GIF version
Theorem smupf 16425
Description: The sequence of partial sums of the sequence multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
smuval.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„•0)
smuval.b (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† β„•0)
smuval.p 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1))))
Assertion
Ref Expression
smupf (πœ‘ β†’ 𝑃:β„•0βŸΆπ’« β„•0)
Distinct variable groups:   π‘š,𝑛,𝑝,𝐴   πœ‘,𝑛   𝐡,π‘š,𝑛,𝑝
Allowed substitution hints:   πœ‘(π‘š,𝑝)   𝑃(π‘š,𝑛,𝑝)
Proof of Theorem smupf
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0nn0 12493 . . . . 5 0 ∈ β„•0
2 iftrue 4535 . . . . . 6 (𝑛 = 0 β†’ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)) = βˆ…)
3 eqid 2730 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1))) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))
4 0ex 5308 . . . . . 6 βˆ… ∈ V
52, 3, 4fvmpt 6999 . . . . 5 (0 ∈ β„•0 β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))β€˜0) = βˆ…)
61, 5mp1i 13 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))β€˜0) = βˆ…)
7 0elpw 5355 . . . 4 βˆ… ∈ 𝒫 β„•0
86, 7eqeltrdi 2839 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))β€˜0) ∈ 𝒫 β„•0)
9 df-ov 7416 . . . . 5 (π‘₯(𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))𝑦) = ((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))β€˜βŸ¨π‘₯, π‘¦βŸ©)
10 elpwi 4610 . . . . . . . . . . 11 (𝑝 ∈ 𝒫 β„•0 β†’ 𝑝 βŠ† β„•0)
1110adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0 ∧ π‘š ∈ β„•0) β†’ 𝑝 βŠ† β„•0)
12 ssrab2 4078 . . . . . . . . . 10 {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)} βŠ† β„•0
13 sadcl 16409 . . . . . . . . . 10 ((𝑝 βŠ† β„•0 ∧ {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)} βŠ† β„•0) β†’ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) βŠ† β„•0)
1411, 12, 13sylancl 584 . . . . . . . . 9 ((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0 ∧ π‘š ∈ β„•0) β†’ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) βŠ† β„•0)
15 nn0ex 12484 . . . . . . . . . 10 β„•0 ∈ V
1615elpw2 5346 . . . . . . . . 9 ((𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) ∈ 𝒫 β„•0 ↔ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) βŠ† β„•0)
1714, 16sylibr 233 . . . . . . . 8 ((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0 ∧ π‘š ∈ β„•0) β†’ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) ∈ 𝒫 β„•0)
1817rgen2 3195 . . . . . . 7 βˆ€π‘ ∈ 𝒫 β„•0βˆ€π‘š ∈ β„•0 (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) ∈ 𝒫 β„•0
19 eqid 2730 . . . . . . . 8 (𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})) = (𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))
2019fmpo 8058 . . . . . . 7 (βˆ€π‘ ∈ 𝒫 β„•0βˆ€π‘š ∈ β„•0 (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}) ∈ 𝒫 β„•0 ↔ (𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})):(𝒫 β„•0 Γ— β„•0)βŸΆπ’« β„•0)
2118, 20mpbi 229 . . . . . 6 (𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})):(𝒫 β„•0 Γ— β„•0)βŸΆπ’« β„•0
2221, 7f0cli 7100 . . . . 5 ((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))β€˜βŸ¨π‘₯, π‘¦βŸ©) ∈ 𝒫 β„•0
239, 22eqeltri 2827 . . . 4 (π‘₯(𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))𝑦) ∈ 𝒫 β„•0
2423a1i 11 . . 3 ((πœ‘ ∧ (π‘₯ ∈ 𝒫 β„•0 ∧ 𝑦 ∈ V)) β†’ (π‘₯(𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)}))𝑦) ∈ 𝒫 β„•0)
25 nn0uz 12870 . . 3 β„•0 = (β„€β‰₯β€˜0)
26 0zd 12576 . . 3 (πœ‘ β†’ 0 ∈ β„€)
27 fvexd 6907 . . 3 ((πœ‘ ∧ π‘₯ ∈ (β„€β‰₯β€˜(0 + 1))) β†’ ((𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))β€˜π‘₯) ∈ V)
288, 24, 25, 26, 27seqf2 13993 . 2 (πœ‘ β†’ seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))):β„•0βŸΆπ’« β„•0)
29 smuval.p . . 3 𝑃 = seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1))))
3029feq1i 6709 . 2 (𝑃:β„•0βŸΆπ’« β„•0 ↔ seq0((𝑝 ∈ 𝒫 β„•0, π‘š ∈ β„•0 ↦ (𝑝 sadd {𝑛 ∈ β„•0 ∣ (π‘š ∈ 𝐴 ∧ (𝑛 βˆ’ π‘š) ∈ 𝐡)})), (𝑛 ∈ β„•0 ↦ if(𝑛 = 0, βˆ…, (𝑛 βˆ’ 1)))):β„•0βŸΆπ’« β„•0)
3128, 30sylibr 233 1 (πœ‘ β†’ 𝑃:β„•0βŸΆπ’« β„•0)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  {crab 3430  Vcvv 3472   βŠ† wss 3949  βˆ…c0 4323  ifcif 4529  π’« cpw 4603  βŸ¨cop 4635   ↦ cmpt 5232   Γ— cxp 5675  βŸΆwf 6540  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7413   ∈ cmpo 7415  0cc0 11114  1c1 11115   + caddc 11117   βˆ’ cmin 11450  β„•0cn0 12478  β„€β‰₯cuz 12828  seqcseq 13972   sadd csad 16367
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-xor 1508  df-tru 1542  df-fal 1552  df-had 1593  df-cad 1606  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-er 8707  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11452  df-neg 11453  df-nn 12219  df-n0 12479  df-z 12565  df-uz 12829  df-fz 13491  df-seq 13973  df-sad 16398
This theorem is referenced by:  smupp1  16427  smuval2  16429  smupvallem  16430  smueqlem  16437
  Copyright terms: Public domain W3C validator