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Theorem fsum 12209
Description: The value of a sum over a nonempty finite set. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Apr-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsum.1  |-  ( k  =  ( F `  n )  ->  B  =  C )
fsum.2  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
fsum.3  |-  ( ph  ->  F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A )
fsum.4  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  CC )
fsum.5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( G `  n )  =  C )
Assertion
Ref Expression
fsum  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  A  B  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) )
Distinct variable groups:    B, n    C, k    k, n, F    ph, k, n    A, k, n    k, G, n   
k, M, n
Allowed substitution hints:    B( k)    C( n)

Proof of Theorem fsum
Dummy variables  f 
i  j  m  x are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-sum 12175 . 2  |-  sum_ k  e.  A  B  =  ( iota x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
2 fvex 5555 . . 3  |-  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  e.  _V
3 nfcv 2432 . . . . . . . . 9  |-  F/_ j if ( k  e.  A ,  B ,  0 )
4 nfv 1609 . . . . . . . . . 10  |-  F/ k  j  e.  A
5 nfcsb1v 3126 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ k [_ j  /  k ]_ B
6 nfcv 2432 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ k
0
74, 5, 6nfif 3602 . . . . . . . . 9  |-  F/_ k if ( j  e.  A ,  [_ j  /  k ]_ B ,  0 )
8 eleq1 2356 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  j  ->  (
k  e.  A  <->  j  e.  A ) )
9 csbeq1a 3102 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  j  ->  B  =  [_ j  /  k ]_ B )
10 eqidd 2297 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  j  ->  0  =  0 )
118, 9, 10ifbieq12d 3600 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  j  ->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 )  =  if ( j  e.  A ,  [_ j  /  k ]_ B ,  0 ) )
123, 7, 11cbvmpt 4126 . . . . . . . 8  |-  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) )  =  ( j  e.  ZZ  |->  if ( j  e.  A ,  [_ j  /  k ]_ B ,  0 ) )
13 fsum.4 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  CC )
1413ralrimiva 2639 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A. k  e.  A  B  e.  CC )
155nfel1 2442 . . . . . . . . . 10  |-  F/ k
[_ j  /  k ]_ B  e.  CC
169eleq1d 2362 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  j  ->  ( B  e.  CC  <->  [_ j  / 
k ]_ B  e.  CC ) )
1715, 16rspc 2891 . . . . . . . . 9  |-  ( j  e.  A  ->  ( A. k  e.  A  B  e.  CC  ->  [_ j  /  k ]_ B  e.  CC )
)
1814, 17mpan9 455 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  j  e.  A )  ->  [_ j  /  k ]_ B  e.  CC )
19 fveq2 5541 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  =  i  ->  (
f `  n )  =  ( f `  i ) )
2019csbeq1d 3100 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  i  ->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B  =  [_ ( f `  i )  /  k ]_ B )
21 csbco 3103 . . . . . . . . . 10  |-  [_ (
f `  i )  /  j ]_ [_ j  /  k ]_ B  =  [_ ( f `  i )  /  k ]_ B
2220, 21syl6eqr 2346 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  i  ->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B  =  [_ ( f `  i )  /  j ]_ [_ j  /  k ]_ B )
2322cbvmptv 4127 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  NN  |->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B
)  =  ( i  e.  NN  |->  [_ (
f `  i )  /  j ]_ [_ j  /  k ]_ B
)
2412, 18, 23summo 12206 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  E* x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
25 fsum.2 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  M  e.  NN )
26 fsum.3 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A )
27 f1of 5488 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  ->  F :
( 1 ... M
) --> A )
2826, 27syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  F : ( 1 ... M ) --> A )
29 ovex 5899 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1 ... M )  e. 
_V
30 fex 5765 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( F : ( 1 ... M ) --> A  /\  ( 1 ... M )  e.  _V )  ->  F  e.  _V )
3128, 29, 30sylancl 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  F  e.  _V )
32 nnuz 10279 . . . . . . . . . . . . 13  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
3325, 32syl6eleq 2386 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  ( ZZ>= ` 
1 ) )
34 fsum.5 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( G `  n )  =  C )
35 elfznn 10835 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  ( 1 ... M )  ->  n  e.  NN )
3635adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  n  e.  NN )
37 fvex 5555 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( G `
 n )  e. 
_V
3834, 37syl6eqelr 2385 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  C  e.  _V )
39 eqid 2296 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  NN  |->  C )  =  ( n  e.  NN  |->  C )
4039fvmpt2 5624 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( n  e.  NN  /\  C  e.  _V )  ->  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  n )  =  C )
4136, 38, 40syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  (
( n  e.  NN  |->  C ) `  n
)  =  C )
4234, 41eqtr4d 2331 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( G `  n )  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `
 n ) )
4342ralrimiva 2639 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  A. n  e.  ( 1 ... M ) ( G `  n
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  n ) )
44 nfmpt1 4125 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ n
( n  e.  NN  |->  C )
45 nfcv 2432 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ n
k
4644, 45nffv 5548 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/_ n
( ( n  e.  NN  |->  C ) `  k )
4746nfeq2 2443 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ n
( G `  k
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  k )
48 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  k  ->  ( G `  n )  =  ( G `  k ) )
49 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( n  =  k  ->  (
( n  e.  NN  |->  C ) `  n
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  k ) )
5048, 49eqeq12d 2310 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( n  =  k  ->  (
( G `  n
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  n )  <-> 
( G `  k
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  k ) ) )
5147, 50rspc 2891 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  e.  ( 1 ... M )  ->  ( A. n  e.  (
1 ... M ) ( G `  n )  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `
 n )  -> 
( G `  k
)  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `  k ) ) )
5243, 51mpan9 455 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( 1 ... M
) )  ->  ( G `  k )  =  ( ( n  e.  NN  |->  C ) `
 k ) )
5333, 52seqfveq 11086 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  (  seq  1 (  +  ,  G ) `
 M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) `  M ) )
5426, 53jca 518 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) `  M
) ) )
55 f1oeq1 5479 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  F  ->  (
f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  <->  F :
( 1 ... M
)
-1-1-onto-> A ) )
56 fveq1 5540 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f  =  F  ->  (
f `  n )  =  ( F `  n ) )
5756csbeq1d 3100 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( f  =  F  ->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B  =  [_ ( F `  n )  /  k ]_ B )
58 fvex 5555 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( F `
 n )  e. 
_V
59 nfcv 2432 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  F/_ k C
60 fsum.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( k  =  ( F `  n )  ->  B  =  C )
6158, 59, 60csbief 3135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  [_ ( F `  n )  /  k ]_ B  =  C
6257, 61syl6eq 2344 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( f  =  F  ->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B  =  C )
6362mpteq2dv 4123 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( f  =  F  ->  (
n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B )  =  ( n  e.  NN  |->  C ) )
6463seqeq3d 11070 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  =  F  ->  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) )  =  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) )
6564fveq1d 5543 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f  =  F  ->  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) `
 M ) )
6665eqeq2d 2307 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  F  ->  (
(  seq  1 (  +  ,  G ) `
 M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B
) ) `  M
)  <->  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) `  M
) ) )
6755, 66anbi12d 691 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  F  ->  (
( f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) )  <->  ( F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  C ) ) `  M ) ) ) )
6867spcegv 2882 . . . . . . . . . 10  |-  ( F  e.  _V  ->  (
( F : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  C ) ) `  M
) )  ->  E. f
( f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) ) )
6931, 54, 68sylc 56 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  E. f ( f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) )
70 oveq2 5882 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  M  ->  (
1 ... m )  =  ( 1 ... M
) )
71 f1oeq2 5480 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 1 ... m )  =  ( 1 ... M )  ->  (
f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  <->  f :
( 1 ... M
)
-1-1-onto-> A ) )
7270, 71syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  M  ->  (
f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  <->  f :
( 1 ... M
)
-1-1-onto-> A ) )
73 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  M  ->  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  M ) )
7473eqeq2d 2307 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  M  ->  (
(  seq  1 (  +  ,  G ) `
 M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ (
f `  n )  /  k ]_ B
) ) `  m
)  <->  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) )
7572, 74anbi12d 691 . . . . . . . . . . 11  |-  ( m  =  M  ->  (
( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) )  <->  ( f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) ) )
7675exbidv 1616 . . . . . . . . . 10  |-  ( m  =  M  ->  ( E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) )  <->  E. f
( f : ( 1 ... M ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) ) )
7776rspcev 2897 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  e.  NN  /\  E. f ( f : ( 1 ... M
)
-1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  M ) ) )  ->  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )
7825, 69, 77syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )
7978olcd 382 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
80 breq2 4043 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  (  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x  <->  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) ) )
8180anbi2d 684 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  <->  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
) ) )
8281rexbidv 2577 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  <->  E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
) ) )
83 eqeq1 2302 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m )  <->  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )
8483anbi2d 684 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) )  <->  ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
8584exbidv 1616 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) )  <->  E. f
( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
8685rexbidv 2577 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) )  <->  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )
8782, 86orbi12d 690 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  ->  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  <-> 
( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) ) )
8887moi2 2959 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  e.  _V  /\  E* x
( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )  /\  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  , 
( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  /\  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) ) )  ->  x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)
892, 88mpanl1 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ( E* x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  /\  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  /\  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) ) )  ->  x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)
9089ancom2s 777 . . . . . . . 8  |-  ( ( E* x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  /\  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) )  \/  E. m  e.  NN  E. f
( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  /\  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) ) )  ->  x  =  (  seq  1
(  +  ,  G
) `  M )
)
9190expr 598 . . . . . . 7  |-  ( ( E* x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m
)  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
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(  +  ,  G
) `  M )
)  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )  ->  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  , 
( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
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9224, 79, 91syl2anc 642 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  ->  x  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M ) ) )
9379, 87syl5ibrcom 213 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  ( x  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M )  ->  ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  , 
( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) ) )
9492, 93impbid 183 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  <-> 
x  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) ) )
9594adantr 451 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  e.  _V )  ->  ( ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  ,  ( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/ 
E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m
)
-1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  ,  ( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n )  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) )  <-> 
x  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) ) )
9695iota5 5255 . . 3  |-  ( (
ph  /\  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
)  e.  _V )  ->  ( iota x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  , 
( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) )
972, 96mpan2 652 . 2  |-  ( ph  ->  ( iota x ( E. m  e.  ZZ  ( A  C_  ( ZZ>= `  m )  /\  seq  m (  +  , 
( k  e.  ZZ  |->  if ( k  e.  A ,  B ,  0 ) ) )  ~~>  x )  \/  E. m  e.  NN  E. f ( f : ( 1 ... m ) -1-1-onto-> A  /\  x  =  (  seq  1 (  +  , 
( n  e.  NN  |->  [_ ( f `  n
)  /  k ]_ B ) ) `  m ) ) ) )  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) )
981, 97syl5eq 2340 1  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  A  B  =  (  seq  1 (  +  ,  G ) `  M
) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358   E.wex 1531    = wceq 1632    e. wcel 1696   E*wmo 2157   A.wral 2556   E.wrex 2557   _Vcvv 2801   [_csb 3094    C_ wss 3165   ifcif 3578   class class class wbr 4039    e. cmpt 4093   iotacio 5233   -->wf 5267   -1-1-onto->wf1o 5270   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   CCcc 8751   0cc0 8753   1c1 8754    + caddc 8756   NNcn 9762   ZZcz 10040   ZZ>=cuz 10246   ...cfz 10798    seq cseq 11062    ~~> cli 11974   sum_csu 12174
This theorem is referenced by:  sumz  12211  fsumf1o  12212  fsumcl2lem  12220  fsumadd  12227  sumsn  12229  fsummulc2  12262  fsumconst  12268  fsumrelem  12281  gsumfsum  16455  sumsnd  27800
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528  ax-inf2 7358  ax-cnex 8809  ax-resscn 8810  ax-1cn 8811  ax-icn 8812  ax-addcl 8813  ax-addrcl 8814  ax-mulcl 8815  ax-mulrcl 8816  ax-mulcom 8817  ax-addass 8818  ax-mulass 8819  ax-distr 8820  ax-i2m1 8821  ax-1ne0 8822  ax-1rid 8823  ax-rnegex 8824  ax-rrecex 8825  ax-cnre 8826  ax-pre-lttri 8827  ax-pre-lttrn 8828  ax-pre-ltadd 8829  ax-pre-mulgt0 8830  ax-pre-sup 8831
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-nel 2462  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rmo 2564  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-pw 3640  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-int 3879  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-se 4369  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-lim 4413  df-suc 4414  df-om 4673  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-isom 5280  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpt2 5879  df-1st 6138  df-2nd 6139  df-riota 6320  df-recs 6404  df-rdg 6439  df-1o 6495  df-oadd 6499  df-er 6676  df-en 6880  df-dom 6881  df-sdom 6882  df-fin 6883  df-sup 7210  df-oi 7241  df-card 7588  df-pnf 8885  df-mnf 8886  df-xr 8887  df-ltxr 8888  df-le 8889  df-sub 9055  df-neg 9056  df-div 9440  df-nn 9763  df-2 9820  df-3 9821  df-n0 9982  df-z 10041  df-uz 10247  df-rp 10371  df-fz 10799  df-fzo 10887  df-seq 11063  df-exp 11121  df-hash 11354  df-cj 11600  df-re 11601  df-im 11602  df-sqr 11736  df-abs 11737  df-clim 11978  df-sum 12175
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