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Theorem fsumadd 12227
Description: The sum of two finite sums. (Contributed by NM, 14-Nov-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 22-Apr-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumadd.1  |-  ( ph  ->  A  e.  Fin )
fsumadd.2  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  CC )
fsumadd.3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  CC )
Assertion
Ref Expression
fsumadd  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  A  ( B  +  C
)  =  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) )
Distinct variable groups:    A, k    ph, k
Allowed substitution hints:    B( k)    C( k)

Proof of Theorem fsumadd
Dummy variables  f  m  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 00id 9003 . . . . 5  |-  ( 0  +  0 )  =  0
2 sum0 12210 . . . . . 6  |-  sum_ k  e.  (/)  B  =  0
3 sum0 12210 . . . . . 6  |-  sum_ k  e.  (/)  C  =  0
42, 3oveq12i 5886 . . . . 5  |-  ( sum_ k  e.  (/)  B  +  sum_ k  e.  (/)  C )  =  ( 0  +  0 )
5 sum0 12210 . . . . 5  |-  sum_ k  e.  (/)  ( B  +  C )  =  0
61, 4, 53eqtr4ri 2327 . . . 4  |-  sum_ k  e.  (/)  ( B  +  C )  =  (
sum_ k  e.  (/)  B  +  sum_ k  e.  (/)  C )
7 sumeq1 12178 . . . 4  |-  ( A  =  (/)  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C )  =  sum_ k  e.  (/)  ( B  +  C ) )
8 sumeq1 12178 . . . . 5  |-  ( A  =  (/)  ->  sum_ k  e.  A  B  =  sum_ k  e.  (/)  B )
9 sumeq1 12178 . . . . 5  |-  ( A  =  (/)  ->  sum_ k  e.  A  C  =  sum_ k  e.  (/)  C )
108, 9oveq12d 5892 . . . 4  |-  ( A  =  (/)  ->  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C )  =  (
sum_ k  e.  (/)  B  +  sum_ k  e.  (/)  C ) )
116, 7, 103eqtr4a 2354 . . 3  |-  ( A  =  (/)  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C )  =  (
sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) )
1211a1i 10 . 2  |-  ( ph  ->  ( A  =  (/)  -> 
sum_ k  e.  A  ( B  +  C
)  =  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) ) )
13 simprl 732 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  ( # `
 A )  e.  NN )
14 nnuz 10279 . . . . . . . . 9  |-  NN  =  ( ZZ>= `  1 )
1513, 14syl6eleq 2386 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  ( # `
 A )  e.  ( ZZ>= `  1 )
)
16 fsumadd.2 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  CC )
1716adantlr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  k  e.  A )  ->  B  e.  CC )
18 eqid 2296 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  A  |->  B )  =  ( k  e.  A  |->  B )
1917, 18fmptd 5700 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (
k  e.  A  |->  B ) : A --> CC )
20 simprr 733 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A )
21 f1of 5488 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A  ->  f :
( 1 ... ( # `
 A ) ) --> A )
2220, 21syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> A )
23 fco 5414 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) : A --> CC  /\  f : ( 1 ... ( # `  A ) ) --> A )  ->  ( (
k  e.  A  |->  B )  o.  f ) : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> CC )
2419, 22, 23syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (
( k  e.  A  |->  B )  o.  f
) : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> CC )
25 ffvelrn 5679 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) : ( 1 ... ( # `  A ) ) --> CC 
/\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A ) ) )  ->  ( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `
 n )  e.  CC )
2624, 25sylan 457 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `  n )  e.  CC )
27 fsumadd.3 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  CC )
2827adantlr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  k  e.  A )  ->  C  e.  CC )
29 eqid 2296 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  e.  A  |->  C )  =  ( k  e.  A  |->  C )
3028, 29fmptd 5700 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (
k  e.  A  |->  C ) : A --> CC )
31 fco 5414 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( k  e.  A  |->  C ) : A --> CC  /\  f : ( 1 ... ( # `  A ) ) --> A )  ->  ( (
k  e.  A  |->  C )  o.  f ) : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> CC )
3230, 22, 31syl2anc 642 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (
( k  e.  A  |->  C )  o.  f
) : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> CC )
33 ffvelrn 5679 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) : ( 1 ... ( # `  A ) ) --> CC 
/\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A ) ) )  ->  ( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `
 n )  e.  CC )
3432, 33sylan 457 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `  n )  e.  CC )
35 ffvelrn 5679 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> A  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( f `  n
)  e.  A )
3622, 35sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( f `  n
)  e.  A )
37 ovex 5899 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( B  +  C )  e. 
_V
38 eqid 2296 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )  =  ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )
3938fvmpt2 5624 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  A  /\  ( B  +  C
)  e.  _V )  ->  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  k )  =  ( B  +  C ) )
4037, 39mpan2 652 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  A  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  k
)  =  ( B  +  C ) )
4140adantl 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  k
)  =  ( B  +  C ) )
42 simpr 447 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  k  e.  A )
4318fvmpt2 5624 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  A  /\  B  e.  CC )  ->  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  =  B )
4442, 16, 43syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  (
( k  e.  A  |->  B ) `  k
)  =  B )
4529fvmpt2 5624 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  A  /\  C  e.  CC )  ->  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k )  =  C )
4642, 27, 45syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  (
( k  e.  A  |->  C ) `  k
)  =  C )
4744, 46oveq12d 5892 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  (
( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) )  =  ( B  +  C ) )
4841, 47eqtr4d 2331 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  k  e.  A )  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  k
)  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k
)  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k ) ) )
4948ralrimiva 2639 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  A. k  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  k )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) ) )
5049ad2antrr 706 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  ->  A. k  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  k )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) ) )
51 nfmpt1 4125 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ k
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) )
52 nfcv 2432 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ k
( f `  n
)
5351, 52nffv 5548 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ k
( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `  n
) )
54 nfmpt1 4125 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ k
( k  e.  A  |->  B )
5554, 52nffv 5548 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ k
( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `  n
) )
56 nfcv 2432 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ k  +
57 nfmpt1 4125 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ k
( k  e.  A  |->  C )
5857, 52nffv 5548 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/_ k
( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `  n
) )
5955, 56, 58nfov 5897 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/_ k
( ( ( k  e.  A  |->  B ) `
 ( f `  n ) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `  n
) ) )
6053, 59nfeq 2439 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ k ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `  n
) )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `  n
) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  (
f `  n )
) )
61 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  k
)  =  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `
 n ) ) )
62 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  B ) `  k
)  =  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `
 n ) ) )
63 fveq2 5541 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( k  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  C ) `  k
)  =  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `
 n ) ) )
6462, 63oveq12d 5892 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( k  =  ( f `  n )  ->  (
( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `  n
) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  (
f `  n )
) ) )
6561, 64eqeq12d 2310 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  ( f `  n )  ->  (
( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  k )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) )  <->  ( (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `
 n ) )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `
 n ) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `
 ( f `  n ) ) ) ) )
6660, 65rspc 2891 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f `  n )  e.  A  ->  ( A. k  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  k )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  k )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  k
) )  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  (
f `  n )
)  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  (
f `  n )
)  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `
 n ) ) ) ) )
6736, 50, 66sylc 56 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `  n
) )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `  n
) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  (
f `  n )
) ) )
68 fvco3 5612 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> A  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  (
f `  n )
) )
6922, 68sylan 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  (
f `  n )
) )
70 fvco3 5612 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> A  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  (
f `  n )
) )
7122, 70sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  (
f `  n )
) )
72 fvco3 5612 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f : ( 1 ... ( # `  A
) ) --> A  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  (
f `  n )
) )
7322, 72sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `  n )  =  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  (
f `  n )
) )
7471, 73oveq12d 5892 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `
 n )  +  ( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `  n ) )  =  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) `
 ( f `  n ) )  +  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `  n
) ) ) )
7567, 69, 743eqtr4d 2338 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  n  e.  ( 1 ... ( # `  A
) ) )  -> 
( ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )  o.  f ) `  n )  =  ( ( ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) `  n )  +  ( ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) `  n
) ) )
7615, 26, 34, 75seradd 11104 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (  seq  1 (  +  , 
( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) )  o.  f ) ) `  ( # `  A ) )  =  ( (  seq  1 (  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) ) `
 ( # `  A
) )  +  (  seq  1 (  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) ) `
 ( # `  A
) ) ) )
77 fveq2 5541 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) `  m
)  =  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  ( f `
 n ) ) )
7817, 28addcld 8870 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  k  e.  A )  ->  ( B  +  C
)  e.  CC )
7978, 38fmptd 5700 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) : A --> CC )
80 ffvelrn 5679 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) ) : A --> CC  /\  m  e.  A
)  ->  ( (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  m )  e.  CC )
8179, 80sylan 457 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  m  e.  A )  ->  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  m )  e.  CC )
8277, 13, 20, 81, 69fsum 12209 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  m )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  ( B  +  C
) )  o.  f
) ) `  ( # `
 A ) ) )
83 fveq2 5541 . . . . . . . . 9  |-  ( m  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  B ) `  m
)  =  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  ( f `
 n ) ) )
84 ffvelrn 5679 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( k  e.  A  |->  B ) : A --> CC  /\  m  e.  A
)  ->  ( (
k  e.  A  |->  B ) `  m )  e.  CC )
8519, 84sylan 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  m  e.  A )  ->  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  m )  e.  CC )
8683, 13, 20, 85, 71fsum 12209 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  B ) `  m )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f
) ) `  ( # `
 A ) ) )
87 fveq2 5541 . . . . . . . . 9  |-  ( m  =  ( f `  n )  ->  (
( k  e.  A  |->  C ) `  m
)  =  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  ( f `
 n ) ) )
88 ffvelrn 5679 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( k  e.  A  |->  C ) : A --> CC  /\  m  e.  A
)  ->  ( (
k  e.  A  |->  C ) `  m )  e.  CC )
8930, 88sylan 457 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  (
( # `  A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A ) )  /\  m  e.  A )  ->  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  m )  e.  CC )
9087, 13, 20, 89, 73fsum 12209 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  C ) `  m )  =  (  seq  1
(  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f
) ) `  ( # `
 A ) ) )
9186, 90oveq12d 5892 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  ( sum_ m  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  m
)  +  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  C ) `  m ) )  =  ( (  seq  1 (  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  B )  o.  f ) ) `
 ( # `  A
) )  +  (  seq  1 (  +  ,  ( ( k  e.  A  |->  C )  o.  f ) ) `
 ( # `  A
) ) ) )
9276, 82, 913eqtr4d 2338 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  m )  =  ( sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  B ) `  m )  +  sum_ m  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  m ) ) )
93 sumfc 12198 . . . . . 6  |-  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  ( B  +  C ) ) `  m )  =  sum_ k  e.  A  ( B  +  C
)
94 sumfc 12198 . . . . . . 7  |-  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  B ) `  m )  =  sum_ k  e.  A  B
95 sumfc 12198 . . . . . . 7  |-  sum_ m  e.  A  ( (
k  e.  A  |->  C ) `  m )  =  sum_ k  e.  A  C
9694, 95oveq12i 5886 . . . . . 6  |-  ( sum_ m  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  B ) `  m )  +  sum_ m  e.  A  ( ( k  e.  A  |->  C ) `  m ) )  =  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C )
9792, 93, 963eqtr3g 2351 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( ( # `
 A )  e.  NN  /\  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A ) )  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C )  =  (
sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) )
9897expr 598 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( # `  A
)  e.  NN )  ->  ( f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C
)  =  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) ) )
9998exlimdv 1626 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( # `  A
)  e.  NN )  ->  ( E. f 
f : ( 1 ... ( # `  A
) ) -1-1-onto-> A  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C )  =  (
sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) ) )
10099expimpd 586 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( ( # `  A )  e.  NN  /\ 
E. f  f : ( 1 ... ( # `
 A ) ) -1-1-onto-> A )  ->  sum_ k  e.  A  ( B  +  C )  =  (
sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) ) )
101 fsumadd.1 . . 3  |-  ( ph  ->  A  e.  Fin )
102 fz1f1o 12199 . . 3  |-  ( A  e.  Fin  ->  ( A  =  (/)  \/  (
( # `  A )  e.  NN  /\  E. f  f : ( 1 ... ( # `  A ) ) -1-1-onto-> A ) ) )
103101, 102syl 15 . 2  |-  ( ph  ->  ( A  =  (/)  \/  ( ( # `  A
)  e.  NN  /\  E. f  f : ( 1 ... ( # `  A ) ) -1-1-onto-> A ) ) )
10412, 100, 103mpjaod 370 1  |-  ( ph  -> 
sum_ k  e.  A  ( B  +  C
)  =  ( sum_ k  e.  A  B  +  sum_ k  e.  A  C ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    \/ wo 357    /\ wa 358   E.wex 1531    = wceq 1632    e. wcel 1696   A.wral 2556   _Vcvv 2801   (/)c0 3468    e. cmpt 4093    o. ccom 4709   -->wf 5267   -1-1-onto->wf1o 5270   ` cfv 5271  (class class class)co 5874   Fincfn 6879   CCcc 8751   0cc0 8753   1c1 8754    + caddc 8756   NNcn 9762   ZZ>=cuz 10246   ...cfz 10798    seq cseq 11062   #chash 11353   sum_csu 12174
This theorem is referenced by:  fsumsplit  12228  fsumsub  12266  binomlem  12303  pcbc  12964  ovollb2lem  18863  ovoliunlem1  18877  itg1addlem5  19071  itgsplit  19206  plyaddlem1  19611  basellem8  20341  logfaclbnd  20477  dchrvmasum2if  20662  mudivsum  20695  logsqvma  20707  selberglem1  20710  selberglem2  20711  selberg  20713  selberg2  20716  selberg3lem1  20722  selberg4  20726  pntsval2  20741  ax5seglem9  24637  csbrn  26565  trirn  26566
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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