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

Theorem telgsumfzs 20230
Description: Telescoping group sum ranging over a finite set of sequential integers, using explicit substitution. (Contributed by AV, 23-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
telgsumfzs.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
telgsumfzs.g (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
telgsumfzs.m − = (-g‘𝐺)
telgsumfzs.n (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
telgsumfzs.f (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵)
Assertion
Ref Expression
telgsumfzs (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑖,𝑘   𝐶,𝑖   𝑖,𝐺   𝑖,𝑀,𝑘   − ,𝑖   𝜑,𝑖   𝑖,𝑁,𝑘
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐺(𝑘)   − (𝑘)

Proof of Theorem telgsumfzs
Dummy variables 𝑦 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 telgsumfzs.f . 2 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵)
2 telgsumfzs.n . . 3 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
3 oveq1 7447 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑀 → (𝑥 + 1) = (𝑀 + 1))
43oveq2d 7456 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑀 → (𝑀...(𝑥 + 1)) = (𝑀...(𝑀 + 1)))
54raleqdv 3323 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
65anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) ↔ (𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵)))
7 oveq2 7448 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑀 → (𝑀...𝑥) = (𝑀...𝑀))
87mpteq1d 5198 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑀 → (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) = (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
98oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
103csbeq1d 3855 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑀 → ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶 = ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶)
1110oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑀 → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
129, 11eqeq12d 2779 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑀 → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ↔ (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
136, 12imbi12d 347 . . . . 5 (𝑥 = 𝑀 → (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) ↔ ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
14 oveq1 7447 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 + 1) = (𝑦 + 1))
1514oveq2d 7456 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑀...(𝑥 + 1)) = (𝑀...(𝑦 + 1)))
1615raleqdv 3323 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
1716anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) ↔ (𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵)))
18 oveq2 7448 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑦 → (𝑀...𝑥) = (𝑀...𝑦))
1918mpteq1d 5198 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) = (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
2019oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
2114csbeq1d 3855 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑦 → ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶 = ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶)
2221oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
2320, 22eqeq12d 2779 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ↔ (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
2417, 23imbi12d 347 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) ↔ ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
25 oveq1 7447 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑥 + 1) = ((𝑦 + 1) + 1))
2625oveq2d 7456 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑀...(𝑥 + 1)) = (𝑀...((𝑦 + 1) + 1)))
2726raleqdv 3323 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
2827anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) ↔ (𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵)))
29 oveq2 7448 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑀...𝑥) = (𝑀...(𝑦 + 1)))
3029mpteq1d 5198 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) = (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
3130oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
3225csbeq1d 3855 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑦 + 1) → ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶 = ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶)
3332oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶))
3431, 33eqeq12d 2779 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑦 + 1) → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ↔ (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
3528, 34imbi12d 347 . . . . 5 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) ↔ ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
36 oveq1 7447 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑁 → (𝑥 + 1) = (𝑁 + 1))
3736oveq2d 7456 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑁 → (𝑀...(𝑥 + 1)) = (𝑀...(𝑁 + 1)))
3837raleqdv 3323 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
3938anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) ↔ (𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵)))
40 oveq2 7448 . . . . . . . . 9 (𝑥 = 𝑁 → (𝑀...𝑥) = (𝑀...𝑁))
4140mpteq1d 5198 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑁 → (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) = (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
4241oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
4336csbeq1d 3855 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑁 → ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶 = ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶)
4443oveq2d 7456 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑁 → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
4542, 44eqeq12d 2779 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑁 → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ↔ (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
4639, 45imbi12d 347 . . . . 5 (𝑥 = 𝑁 → (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑥 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑥) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑥 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) ↔ ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
47 eluzel2 12994 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ ℤ)
482, 47syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
4948adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ ℤ)
50 fzsn 13724 . . . . . . . . 9 (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
5149, 50syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑀...𝑀) = {𝑀})
5251mpteq1d 5198 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) = (𝑖 ∈ {𝑀} ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
5352oveq2d 7456 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ {𝑀} ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
54 telgsumfzs.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐺)
55 telgsumfzs.g . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐺 ∈ Abel)
56 ablgrp 20026 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
5755, 56syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐺 ∈ Grp)
5857grpmndd 19183 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
5958adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ Mnd)
6057adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → 𝐺 ∈ Grp)
61 uzid 13004 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
6249, 61syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
63 peano2uz 13052 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑀 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
6462, 63syl 18 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑀 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀))
65 eluzfz1 13688 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑀 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)))
6664, 65syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → 𝑀 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)))
67 rspcsbela 4399 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
6866, 67sylancom 600 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
69 eluzfz2 13689 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 + 1) ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑀 + 1) ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)))
7064, 69syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝑀 + 1) ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)))
71 rspcsbela 4399 . . . . . . . . 9 (((𝑀 + 1) ∈ (𝑀...(𝑀 + 1)) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
7270, 71sylancom 600 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵)
73 telgsumfzs.m . . . . . . . . 9 − = (-g‘𝐺)
7454, 73grpsubcl 19256 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Grp ∧ ⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵 ∧ ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶 ∈ 𝐵) → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ∈ 𝐵)
7560, 68, 72, 74syl3anc 1399 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶) ∈ 𝐵)
76 csbeq1 3854 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑀 → ⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 = ⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶)
77 oveq1 7447 . . . . . . . . . 10 (𝑖 = 𝑀 → (𝑖 + 1) = (𝑀 + 1))
7877csbeq1d 3855 . . . . . . . . 9 (𝑖 = 𝑀 → ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶 = ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶)
7976, 78oveq12d 7458 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑀 → (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
8079adantl 487 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) ∧ 𝑖 = 𝑀) → (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
8154, 59, 49, 75, 80gsumsnd 20193 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ {𝑀} ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
8253, 81eqtrd 2798 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑀 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑀) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑀 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
8354, 55, 73telgsumfzslem 20229 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) ∧ (𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵)) → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
8483ex 418 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ((𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
85 eluzelz 12999 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → 𝑦 ∈ ℤ)
8685peano2zd 12830 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
8786peano2zd 12830 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝑦 + 1) + 1) ∈ ℤ)
88 peano2z 12761 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ ℤ → (𝑦 + 1) ∈ ℤ)
8988zred 12827 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ ℤ → (𝑦 + 1) ∈ ℝ)
9085, 89syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑦 + 1) ∈ ℝ)
9190lep1d 12272 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑦 + 1) ≤ ((𝑦 + 1) + 1))
92 eluz2 12995 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 + 1) + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑦 + 1)) ↔ ((𝑦 + 1) ∈ ℤ ∧ ((𝑦 + 1) + 1) ∈ ℤ ∧ (𝑦 + 1) ≤ ((𝑦 + 1) + 1)))
9386, 87, 91, 92syl3anbrc 1362 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝑦 + 1) + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑦 + 1)))
94 fzss2 13722 . . . . . . . . 9 (((𝑦 + 1) + 1) ∈ (ℤ≥‘(𝑦 + 1)) → (𝑀...(𝑦 + 1)) ⊆ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1)))
9593, 94syl 18 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑀...(𝑦 + 1)) ⊆ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1)))
96 ssralv 3982 . . . . . . . 8 ((𝑀...(𝑦 + 1)) ⊆ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1)) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
9795, 96syl 18 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵 → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
9897adantld 496 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵))
9984, 98a2and 859 . . . . 5 (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑦) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑦 + 1) / 𝑘⦌𝐶)) → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...((𝑦 + 1) + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...(𝑦 + 1)) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋((𝑦 + 1) + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
10013, 24, 35, 46, 82, 99uzind4i 13061 . . . 4 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → ((𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
101100expd 421 . . 3 (𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝜑 → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶))))
1022, 101mpcom 39 . 2 (𝜑 → (∀𝑘 ∈ (𝑀...(𝑁 + 1))𝐶 ∈ 𝐵 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶)))
1031, 102mpd 16 1 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ (⦋𝑖 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑖 + 1) / 𝑘⦌𝐶))) = (⦋𝑀 / 𝑘⦌𝐶 − ⦋(𝑁 + 1) / 𝑘⦌𝐶))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  ∀wral 3080  ⦋csb 3851   ⊆ wss 3900  {csn 4588   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  ℝcr 11223  1c1 11225   + caddc 11227   ≤ cle 11368  ℤcz 12717  ℤ≥cuz 12989  ...cfz 13663  Basecbs 17413   Σg cgsu 17637  Mndcmnd 18949  Grpcgrp 19170  -gcsg 19172  Abelcabl 20022
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-seq 14169  df-hash 14499  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-mre 17782  df-mrc 17783  df-acs 17785  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-grp 19173  df-minusg 19174  df-sbg 19175  df-mulg 19304  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-abl 20024
This theorem is used by:  telgsumfz  20231  telgsumfz0s  20232
  Copyright terms: Public domain W3C validator