Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  telfsumo2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem telfsumo2 14939
 Description: Sum of a telescoping series. (Contributed by Mario Carneiro, 2-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
telfsumo.1 (𝑘 = 𝑗𝐴 = 𝐵)
telfsumo.2 (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝐴 = 𝐶)
telfsumo.3 (𝑘 = 𝑀𝐴 = 𝐷)
telfsumo.4 (𝑘 = 𝑁𝐴 = 𝐸)
telfsumo.5 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
telfsumo.6 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
telfsumo2 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶𝐵) = (𝐸𝐷))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑗   𝐵,𝑘   𝐶,𝑘   𝑗,𝑘,𝑀   𝑗,𝑁,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘   𝐷,𝑘   𝑘,𝐸
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑗)   𝐶(𝑗)   𝐷(𝑗)   𝐸(𝑗)

Proof of Theorem telfsumo2
StepHypRef Expression
1 telfsumo.1 . . . 4 (𝑘 = 𝑗𝐴 = 𝐵)
21negeqd 10616 . . 3 (𝑘 = 𝑗 → -𝐴 = -𝐵)
3 telfsumo.2 . . . 4 (𝑘 = (𝑗 + 1) → 𝐴 = 𝐶)
43negeqd 10616 . . 3 (𝑘 = (𝑗 + 1) → -𝐴 = -𝐶)
5 telfsumo.3 . . . 4 (𝑘 = 𝑀𝐴 = 𝐷)
65negeqd 10616 . . 3 (𝑘 = 𝑀 → -𝐴 = -𝐷)
7 telfsumo.4 . . . 4 (𝑘 = 𝑁𝐴 = 𝐸)
87negeqd 10616 . . 3 (𝑘 = 𝑁 → -𝐴 = -𝐸)
9 telfsumo.5 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
10 telfsumo.6 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
1110negcld 10721 . . 3 ((𝜑𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)) → -𝐴 ∈ ℂ)
122, 4, 6, 8, 9, 11telfsumo 14938 . 2 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(-𝐵 − -𝐶) = (-𝐷 − -𝐸))
1310ralrimiva 3148 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
14 elfzofz 12804 . . . . 5 (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁))
151eleq1d 2844 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑗 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐵 ∈ ℂ))
1615rspccva 3510 . . . . 5 ((∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ)
1713, 14, 16syl2an 589 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ)
18 fzofzp1 12884 . . . . 5 (𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁) → (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁))
193eleq1d 2844 . . . . . 6 (𝑘 = (𝑗 + 1) → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐶 ∈ ℂ))
2019rspccva 3510 . . . . 5 ((∀𝑘 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ ∧ (𝑗 + 1) ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ)
2113, 18, 20syl2an 589 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → 𝐶 ∈ ℂ)
2217, 21neg2subd 10751 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)) → (-𝐵 − -𝐶) = (𝐶𝐵))
2322sumeq2dv 14841 . 2 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(-𝐵 − -𝐶) = Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶𝐵))
245eleq1d 2844 . . . 4 (𝑘 = 𝑀 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐷 ∈ ℂ))
25 eluzfz1 12665 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
269, 25syl 17 . . . 4 (𝜑𝑀 ∈ (𝑀...𝑁))
2724, 13, 26rspcdva 3517 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
287eleq1d 2844 . . . 4 (𝑘 = 𝑁 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ 𝐸 ∈ ℂ))
29 eluzfz2 12666 . . . . 5 (𝑁 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
309, 29syl 17 . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ (𝑀...𝑁))
3128, 13, 30rspcdva 3517 . . 3 (𝜑𝐸 ∈ ℂ)
3227, 31neg2subd 10751 . 2 (𝜑 → (-𝐷 − -𝐸) = (𝐸𝐷))
3312, 23, 323eqtr3d 2822 1 (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀..^𝑁)(𝐶𝐵) = (𝐸𝐷))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 386   = wceq 1601   ∈ wcel 2107  ∀wral 3090  ‘cfv 6135  (class class class)co 6922  ℂcc 10270  1c1 10273   + caddc 10275   − cmin 10606  -cneg 10607  ℤ≥cuz 11992  ...cfz 12643  ..^cfzo 12784  Σcsu 14824 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-inf2 8835  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349  ax-pre-sup 10350 This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-se 5315  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-isom 6144  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-oadd 7847  df-er 8026  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-sup 8636  df-oi 8704  df-card 9098  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-div 11033  df-nn 11375  df-2 11438  df-3 11439  df-n0 11643  df-z 11729  df-uz 11993  df-rp 12138  df-fz 12644  df-fzo 12785  df-seq 13120  df-exp 13179  df-hash 13436  df-cj 14246  df-re 14247  df-im 14248  df-sqrt 14382  df-abs 14383  df-clim 14627  df-sum 14825 This theorem is referenced by:  telfsum2  14941  dvfsumle  24221  dvfsumabs  24223  advlogexp  24838
 Copyright terms: Public domain W3C validator