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

Theorem telgsum 19769
Description: Telescoping finitely supported group sum ranging over nonnegative integers, using implicit substitution. (Contributed by AV, 31-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
telgsum.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
telgsum.g (𝜑𝐺 ∈ Abel)
telgsum.m = (-g𝐺)
telgsum.0 0 = (0g𝐺)
telgsum.f (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐴𝐵)
telgsum.s (𝜑𝑆 ∈ ℕ0)
telgsum.u (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑆 < 𝑘𝐴 = 0 ))
telgsum.c (𝑘 = 𝑖𝐴 = 𝐶)
telgsum.d (𝑘 = (𝑖 + 1) → 𝐴 = 𝐷)
telgsum.e (𝑘 = 0 → 𝐴 = 𝐸)
Assertion
Ref Expression
telgsum (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝐶 𝐷))) = 𝐸)
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖   𝐵,𝑖,𝑘   𝐶,𝑘   𝐷,𝑘   𝑘,𝐸   𝑖,𝐺   𝑆,𝑖,𝑘   𝜑,𝑖,𝑘   0 ,𝑖,𝑘   ,𝑖
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐶(𝑖)   𝐷(𝑖)   𝐸(𝑖)   𝐺(𝑘)   (𝑘)

Proof of Theorem telgsum
StepHypRef Expression
1 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → 𝑖 ∈ ℕ0)
2 telgsum.c . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑖𝐴 = 𝐶)
32adantl 482 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 = 𝑖) → 𝐴 = 𝐶)
41, 3csbied 3893 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → 𝑖 / 𝑘𝐴 = 𝐶)
54eqcomd 2742 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → 𝐶 = 𝑖 / 𝑘𝐴)
6 peano2nn0 12452 . . . . . . . 8 (𝑖 ∈ ℕ0 → (𝑖 + 1) ∈ ℕ0)
76adantl 482 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → (𝑖 + 1) ∈ ℕ0)
8 telgsum.d . . . . . . . 8 (𝑘 = (𝑖 + 1) → 𝐴 = 𝐷)
98adantl 482 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 = (𝑖 + 1)) → 𝐴 = 𝐷)
107, 9csbied 3893 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴 = 𝐷)
1110eqcomd 2742 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → 𝐷 = (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴)
125, 11oveq12d 7374 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ ℕ0) → (𝐶 𝐷) = (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))
1312mpteq2dva 5205 . . 3 (𝜑 → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝐶 𝐷)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴)))
1413oveq2d 7372 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝐶 𝐷))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))))
15 telgsum.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
16 telgsum.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Abel)
17 telgsum.m . . 3 = (-g𝐺)
18 telgsum.0 . . 3 0 = (0g𝐺)
19 telgsum.f . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 𝐴𝐵)
20 telgsum.s . . 3 (𝜑𝑆 ∈ ℕ0)
21 telgsum.u . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑆 < 𝑘𝐴 = 0 ))
2215, 16, 17, 18, 19, 20, 21telgsums 19768 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))) = 0 / 𝑘𝐴)
23 c0ex 11148 . . . 4 0 ∈ V
2423a1i 11 . . 3 (𝜑 → 0 ∈ V)
25 telgsum.e . . . 4 (𝑘 = 0 → 𝐴 = 𝐸)
2625adantl 482 . . 3 ((𝜑𝑘 = 0) → 𝐴 = 𝐸)
2724, 26csbied 3893 . 2 (𝜑0 / 𝑘𝐴 = 𝐸)
2814, 22, 273eqtrd 2780 1 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝐶 𝐷))) = 𝐸)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1541  wcel 2106  wral 3064  Vcvv 3445  csb 3855   class class class wbr 5105  cmpt 5188  cfv 6496  (class class class)co 7356  0cc0 11050  1c1 11051   + caddc 11053   < clt 11188  0cn0 12412  Basecbs 17082  0gc0g 17320   Σg cgsu 17321  -gcsg 18749  Abelcabl 19561
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7671  ax-cnex 11106  ax-resscn 11107  ax-1cn 11108  ax-icn 11109  ax-addcl 11110  ax-addrcl 11111  ax-mulcl 11112  ax-mulrcl 11113  ax-mulcom 11114  ax-addass 11115  ax-mulass 11116  ax-distr 11117  ax-i2m1 11118  ax-1ne0 11119  ax-1rid 11120  ax-rnegex 11121  ax-rrecex 11122  ax-cnre 11123  ax-pre-lttri 11124  ax-pre-lttrn 11125  ax-pre-ltadd 11126  ax-pre-mulgt0 11127
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-rmo 3353  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-se 5589  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7312  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7616  df-om 7802  df-1st 7920  df-2nd 7921  df-supp 8092  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8316  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8647  df-map 8766  df-en 8883  df-dom 8884  df-sdom 8885  df-fin 8886  df-fsupp 9305  df-oi 9445  df-card 9874  df-pnf 11190  df-mnf 11191  df-xr 11192  df-ltxr 11193  df-le 11194  df-sub 11386  df-neg 11387  df-nn 12153  df-2 12215  df-n0 12413  df-z 12499  df-uz 12763  df-fz 13424  df-fzo 13567  df-seq 13906  df-hash 14230  df-sets 17035  df-slot 17053  df-ndx 17065  df-base 17083  df-ress 17112  df-plusg 17145  df-0g 17322  df-gsum 17323  df-mre 17465  df-mrc 17466  df-acs 17468  df-mgm 18496  df-sgrp 18545  df-mnd 18556  df-submnd 18601  df-grp 18750  df-minusg 18751  df-sbg 18752  df-mulg 18871  df-cntz 19095  df-cmn 19562  df-abl 19563
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator