MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsum1p Structured version   Unicode version

Theorem fsum1p 12531
Description: Separate out the first term in a finite sum. (Contributed by NM, 3-Jan-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumm1.1  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
fsumm1.2  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  A  e.  CC )
fsum1p.3  |-  ( k  =  M  ->  A  =  B )
Assertion
Ref Expression
fsum1p  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M ... N ) A  =  ( B  +  sum_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) A ) )
Distinct variable groups:    B, k    k, M    k, N    ph, k
Allowed substitution hint:    A( k)

Proof of Theorem fsum1p
StepHypRef Expression
1 fsumm1.1 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
2 eluzel2 10485 . . . . . . 7  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ZZ )
31, 2syl 16 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
4 fzsn 11086 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ZZ  ->  ( M ... M )  =  { M } )
53, 4syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( M ... M
)  =  { M } )
65ineq1d 3533 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( M ... M )  i^i  (
( M  +  1 ) ... N ) )  =  ( { M }  i^i  (
( M  +  1 ) ... N ) ) )
73zred 10367 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  M  e.  RR )
87ltp1d 9933 . . . . 5  |-  ( ph  ->  M  <  ( M  +  1 ) )
9 fzdisj 11070 . . . . 5  |-  ( M  <  ( M  + 
1 )  ->  (
( M ... M
)  i^i  ( ( M  +  1 ) ... N ) )  =  (/) )
108, 9syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( M ... M )  i^i  (
( M  +  1 ) ... N ) )  =  (/) )
116, 10eqtr3d 2469 . . 3  |-  ( ph  ->  ( { M }  i^i  ( ( M  + 
1 ) ... N
) )  =  (/) )
12 eluzfz1 11056 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ( M ... N ) )
131, 12syl 16 . . . . 5  |-  ( ph  ->  M  e.  ( M ... N ) )
14 fzsplit 11069 . . . . 5  |-  ( M  e.  ( M ... N )  ->  ( M ... N )  =  ( ( M ... M )  u.  (
( M  +  1 ) ... N ) ) )
1513, 14syl 16 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( M ... N
)  =  ( ( M ... M )  u.  ( ( M  +  1 ) ... N ) ) )
165uneq1d 3492 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( M ... M )  u.  (
( M  +  1 ) ... N ) )  =  ( { M }  u.  (
( M  +  1 ) ... N ) ) )
1715, 16eqtrd 2467 . . 3  |-  ( ph  ->  ( M ... N
)  =  ( { M }  u.  (
( M  +  1 ) ... N ) ) )
18 fzfid 11304 . . 3  |-  ( ph  ->  ( M ... N
)  e.  Fin )
19 fsumm1.2 . . 3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  A  e.  CC )
2011, 17, 18, 19fsumsplit 12525 . 2  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M ... N ) A  =  ( sum_ k  e.  { M } A  +  sum_ k  e.  ( ( M  + 
1 ) ... N
) A ) )
2119ralrimiva 2781 . . . . 5  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ( M ... N ) A  e.  CC )
22 fsum1p.3 . . . . . . 7  |-  ( k  =  M  ->  A  =  B )
2322eleq1d 2501 . . . . . 6  |-  ( k  =  M  ->  ( A  e.  CC  <->  B  e.  CC ) )
2423rspcv 3040 . . . . 5  |-  ( M  e.  ( M ... N )  ->  ( A. k  e.  ( M ... N ) A  e.  CC  ->  B  e.  CC ) )
2513, 21, 24sylc 58 . . . 4  |-  ( ph  ->  B  e.  CC )
2622sumsn 12526 . . . 4  |-  ( ( M  e.  ZZ  /\  B  e.  CC )  -> 
sum_ k  e.  { M } A  =  B )
273, 25, 26syl2anc 643 . . 3  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  { M } A  =  B )
2827oveq1d 6088 . 2  |-  ( ph  ->  ( sum_ k  e.  { M } A  +  sum_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) A )  =  ( B  +  sum_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) A ) )
2920, 28eqtrd 2467 1  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  ( M ... N ) A  =  ( B  +  sum_ k  e.  ( ( M  +  1 ) ... N ) A ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1652    e. wcel 1725   A.wral 2697    u. cun 3310    i^i cin 3311   (/)c0 3620   {csn 3806   class class class wbr 4204   ` cfv 5446  (class class class)co 6073   CCcc 8980   1c1 8983    + caddc 8985    < clt 9112   ZZcz 10274   ZZ>=cuz 10480   ...cfz 11035   sum_csu 12471
This theorem is referenced by:  fsumtscopo  12573  fsumparts  12577  arisum2  12632  ovolicc2lem4  19408  advlogexp  20538  ftalem5  20851  rplogsumlem2  21171  binomfallfaclem2  25348  axlowdimlem16  25888  bpolydiflem  26092
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-rep 4312  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693  ax-inf2 7588  ax-cnex 9038  ax-resscn 9039  ax-1cn 9040  ax-icn 9041  ax-addcl 9042  ax-addrcl 9043  ax-mulcl 9044  ax-mulrcl 9045  ax-mulcom 9046  ax-addass 9047  ax-mulass 9048  ax-distr 9049  ax-i2m1 9050  ax-1ne0 9051  ax-1rid 9052  ax-rnegex 9053  ax-rrecex 9054  ax-cnre 9055  ax-pre-lttri 9056  ax-pre-lttrn 9057  ax-pre-ltadd 9058  ax-pre-mulgt0 9059  ax-pre-sup 9060
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-nel 2601  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rmo 2705  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-int 4043  df-iun 4087  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-se 4534  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-lim 4578  df-suc 4579  df-om 4838  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-isom 5455  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-1st 6341  df-2nd 6342  df-riota 6541  df-recs 6625  df-rdg 6660  df-1o 6716  df-oadd 6720  df-er 6897  df-en 7102  df-dom 7103  df-sdom 7104  df-fin 7105  df-sup 7438  df-oi 7471  df-card 7818  df-pnf 9114  df-mnf 9115  df-xr 9116  df-ltxr 9117  df-le 9118  df-sub 9285  df-neg 9286  df-div 9670  df-nn 9993  df-2 10050  df-3 10051  df-n0 10214  df-z 10275  df-uz 10481  df-rp 10605  df-fz 11036  df-fzo 11128  df-seq 11316  df-exp 11375  df-hash 11611  df-cj 11896  df-re 11897  df-im 11898  df-sqr 12032  df-abs 12033  df-clim 12274  df-sum 12472
  Copyright terms: Public domain W3C validator