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Theorem plymullem1 19596
Description: Derive the coefficient function for the product of two polynomials. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
plyaddlem.1  |-  ( ph  ->  F  e.  (Poly `  S ) )
plyaddlem.2  |-  ( ph  ->  G  e.  (Poly `  S ) )
plyaddlem.m  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
plyaddlem.n  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
plyaddlem.a  |-  ( ph  ->  A : NN0 --> CC )
plyaddlem.b  |-  ( ph  ->  B : NN0 --> CC )
plyaddlem.a2  |-  ( ph  ->  ( A " ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) ) )  =  { 0 } )
plyaddlem.b2  |-  ( ph  ->  ( B " ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) ) )  =  { 0 } )
plyaddlem.f  |-  ( ph  ->  F  =  ( z  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) ) )
plyaddlem.g  |-  ( ph  ->  G  =  ( z  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) ) )
Assertion
Ref Expression
plymullem1  |-  ( ph  ->  ( F  o F  x.  G )  =  ( z  e.  CC  |->  sum_
n  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) (
sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( A `  k )  x.  ( B `  ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^ n ) ) ) )
Distinct variable groups:    A, n    k, n, B    k, M, n    k, N, n    z,
k, ph, n
Allowed substitution hints:    A( z, k)    B( z)    S( z, k, n)    F( z, k, n)    G( z, k, n)    M( z)    N( z)

Proof of Theorem plymullem1
Dummy variable  m is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 cnex 8818 . . . 4  |-  CC  e.  _V
21a1i 10 . . 3  |-  ( ph  ->  CC  e.  _V )
3 sumex 12160 . . . 4  |-  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  _V
43a1i 10 . . 3  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  _V )
5 sumex 12160 . . . 4  |-  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  _V
65a1i 10 . . 3  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  _V )
7 plyaddlem.f . . 3  |-  ( ph  ->  F  =  ( z  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) ) )
8 plyaddlem.g . . 3  |-  ( ph  ->  G  =  ( z  e.  CC  |->  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) ) )
92, 4, 6, 7, 8offval2 6095 . 2  |-  ( ph  ->  ( F  o F  x.  G )  =  ( z  e.  CC  |->  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) ) ) )
10 fveq2 5525 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  n  ->  ( B `  m )  =  ( B `  n ) )
11 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  n  ->  (
z ^ m )  =  ( z ^
n ) )
1210, 11oveq12d 5876 . . . . . . 7  |-  ( m  =  n  ->  (
( B `  m
)  x.  ( z ^ m ) )  =  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )
1312oveq2d 5874 . . . . . 6  |-  ( m  =  n  ->  (
( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  ( ( B `  m )  x.  ( z ^
m ) ) )  =  ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) ) )
14 fveq2 5525 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  ( n  -  k )  ->  ( B `  m )  =  ( B `  ( n  -  k
) ) )
15 oveq2 5866 . . . . . . . 8  |-  ( m  =  ( n  -  k )  ->  (
z ^ m )  =  ( z ^
( n  -  k
) ) )
1614, 15oveq12d 5876 . . . . . . 7  |-  ( m  =  ( n  -  k )  ->  (
( B `  m
)  x.  ( z ^ m ) )  =  ( ( B `
 ( n  -  k ) )  x.  ( z ^ (
n  -  k ) ) ) )
1716oveq2d 5874 . . . . . 6  |-  ( m  =  ( n  -  k )  ->  (
( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  ( ( B `  m )  x.  ( z ^
m ) ) )  =  ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  ( n  -  k
) )  x.  (
z ^ ( n  -  k ) ) ) ) )
18 elfznn0 10822 . . . . . . . . 9  |-  ( k  e.  ( 0 ... ( M  +  N
) )  ->  k  e.  NN0 )
19 plyaddlem.a . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  A : NN0 --> CC )
2019adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  A : NN0
--> CC )
21 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A : NN0 --> CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( A `  k
)  e.  CC )
2220, 21sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
23 expcl 11121 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  CC  /\  k  e.  NN0 )  -> 
( z ^ k
)  e.  CC )
2423adantll 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  (
z ^ k )  e.  CC )
2522, 24mulcld 8855 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  NN0 )  ->  (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  e.  CC )
2618, 25sylan2 460 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  e.  CC )
27 elfznn0 10822 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k
) )  ->  n  e.  NN0 )
28 plyaddlem.b . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  B : NN0 --> CC )
2928adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  B : NN0
--> CC )
30 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B : NN0 --> CC  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( B `  n
)  e.  CC )
3129, 30sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  NN0 )  ->  ( B `  n )  e.  CC )
32 expcl 11121 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  CC  /\  n  e.  NN0 )  -> 
( z ^ n
)  e.  CC )
3332adantll 694 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  NN0 )  ->  (
z ^ n )  e.  CC )
3431, 33mulcld 8855 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  NN0 )  ->  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  e.  CC )
3527, 34sylan2 460 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  e.  CC )
3626, 35anim12dan 810 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  (
k  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) )  /\  n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  e.  CC  /\  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  e.  CC ) )
37 mulcl 8821 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  e.  CC  /\  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) )  e.  CC )  ->  ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  e.  CC )
3836, 37syl 15 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  (
k  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) )  /\  n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )  e.  CC )
3913, 17, 38fsum0diag2 12245 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) )  =  sum_ n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  (
n  -  k ) )  x.  ( z ^ ( n  -  k ) ) ) ) )
40 plyaddlem.m . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  M  e.  NN0 )
4140nn0cnd 10020 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  M  e.  CC )
4241ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  M  e.  CC )
43 plyaddlem.n . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  N  e.  NN0 )
4443nn0cnd 10020 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  CC )
4544ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  N  e.  CC )
46 elfznn0 10822 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  ( 0 ... M )  ->  k  e.  NN0 )
4746adantl 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  k  e.  NN0 )
4847nn0cnd 10020 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  k  e.  CC )
4942, 45, 48addsubd 9178 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( M  +  N
)  -  k )  =  ( ( M  -  k )  +  N ) )
50 fznn0sub 10824 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( k  e.  ( 0 ... M )  ->  ( M  -  k )  e.  NN0 )
5150adantl 452 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( M  -  k )  e.  NN0 )
52 nn0uz 10262 . . . . . . . . . . . . 13  |-  NN0  =  ( ZZ>= `  0 )
5351, 52syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( M  -  k )  e.  ( ZZ>= `  0 )
)
5443nn0zd 10115 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
5554ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  N  e.  ZZ )
56 eluzadd 10256 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( M  -  k
)  e.  ( ZZ>= ` 
0 )  /\  N  e.  ZZ )  ->  (
( M  -  k
)  +  N )  e.  ( ZZ>= `  (
0  +  N ) ) )
5753, 55, 56syl2anc 642 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( M  -  k
)  +  N )  e.  ( ZZ>= `  (
0  +  N ) ) )
5849, 57eqeltrd 2357 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( M  +  N
)  -  k )  e.  ( ZZ>= `  (
0  +  N ) ) )
5945addid2d 9013 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
0  +  N )  =  N )
6059fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  ( ZZ>=
`  ( 0  +  N ) )  =  ( ZZ>= `  N )
)
6158, 60eleqtrd 2359 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( M  +  N
)  -  k )  e.  ( ZZ>= `  N
) )
62 fzss2 10831 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( M  +  N
)  -  k )  e.  ( ZZ>= `  N
)  ->  ( 0 ... N )  C_  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )
6361, 62syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
0 ... N )  C_  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )
6446, 25sylan2 460 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  e.  CC )
6564adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  CC )
66 elfznn0 10822 . . . . . . . . . . 11  |-  ( n  e.  ( 0 ... N )  ->  n  e.  NN0 )
6766, 34sylan2 460 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... N
) )  ->  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  e.  CC )
6867adantlr 695 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( ( B `  n )  x.  ( z ^ n
) )  e.  CC )
6965, 68mulcld 8855 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... N ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )  e.  CC )
70 eldifn 3299 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( n  e.  ( ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  \ 
( 0 ... N
) )  ->  -.  n  e.  ( 0 ... N ) )
7170adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  -.  n  e.  ( 0 ... N
) )
72 eldifi 3298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( n  e.  ( ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  \ 
( 0 ... N
) )  ->  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )
7372, 27syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( n  e.  ( ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  \ 
( 0 ... N
) )  ->  n  e.  NN0 )
7473adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  n  e.  NN0 )
75 peano2nn0 10004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( N  e.  NN0  ->  ( N  +  1 )  e. 
NN0 )
7643, 75syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ph  ->  ( N  +  1 )  e.  NN0 )
7776, 52syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ph  ->  ( N  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
0 ) )
78 uzsplit 10855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( N  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  ( ZZ>= ` 
0 )  =  ( ( 0 ... (
( N  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) ) )
7977, 78syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  0 )  =  ( ( 0 ... ( ( N  +  1 )  - 
1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
8052, 79syl5eq 2327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  NN0  =  ( ( 0 ... ( ( N  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
81 ax-1cn 8795 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  1  e.  CC
82 pncan 9057 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( N  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( N  + 
1 )  -  1 )  =  N )
8344, 81, 82sylancl 643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ph  ->  ( ( N  + 
1 )  -  1 )  =  N )
8483oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ph  ->  ( 0 ... (
( N  +  1 )  -  1 ) )  =  ( 0 ... N ) )
8584uneq1d 3328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ph  ->  ( ( 0 ... ( ( N  + 
1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) ) )  =  ( ( 0 ... N )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
8680, 85eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  NN0  =  ( ( 0 ... N )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
8786ad3antrrr 710 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  NN0  =  ( ( 0 ... N
)  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) ) )
8874, 87eleqtrd 2359 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  n  e.  ( ( 0 ... N )  u.  ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) ) ) )
89 elun 3316 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( n  e.  ( ( 0 ... N )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  <->  ( n  e.  ( 0 ... N
)  \/  n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
9088, 89sylib 188 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( n  e.  ( 0 ... N
)  \/  n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) )
9190ord 366 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( -.  n  e.  ( 0 ... N )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) ) )
9271, 91mpd 14 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )
93 ffun 5391 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( B : NN0 --> CC  ->  Fun 
B )
9428, 93syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  Fun  B )
95 ssun2 3339 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) )  C_  (
( 0 ... (
( N  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) )
9695, 80syl5sseqr 3227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) 
C_  NN0 )
97 fdm 5393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( B : NN0 --> CC  ->  dom 
B  =  NN0 )
9828, 97syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  dom  B  =  NN0 )
9996, 98sseqtr4d 3215 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) 
C_  dom  B )
100 funfvima2 5754 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Fun  B  /\  ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) )  C_  dom  B )  ->  (
n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1
) )  ->  ( B `  n )  e.  ( B " ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) ) ) ) )
10194, 99, 100syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  ( n  e.  (
ZZ>= `  ( N  + 
1 ) )  -> 
( B `  n
)  e.  ( B
" ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) ) ) )
102101ad3antrrr 710 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( n  e.  ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) )  ->  ( B `  n )  e.  ( B " ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) ) ) )
10392, 102mpd 14 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( B `  n )  e.  ( B " ( ZZ>= `  ( N  +  1
) ) ) )
104 plyaddlem.b2 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( B " ( ZZ>=
`  ( N  + 
1 ) ) )  =  { 0 } )
105104ad3antrrr 710 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( B " ( ZZ>= `  ( N  +  1 ) ) )  =  { 0 } )
106103, 105eleqtrd 2359 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( B `  n )  e.  {
0 } )
107 elsni 3664 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( B `  n )  e.  { 0 }  ->  ( B `  n )  =  0 )
108106, 107syl 15 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( B `  n )  =  0 )
109108oveq1d 5873 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( ( B `  n )  x.  ( z ^ n
) )  =  ( 0  x.  ( z ^ n ) ) )
110 simplr 731 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  z  e.  CC )
111110, 73, 32syl2an 463 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( z ^ n )  e.  CC )
112111mul02d 9010 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( 0  x.  ( z ^
n ) )  =  0 )
113109, 112eqtrd 2315 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( ( B `  n )  x.  ( z ^ n
) )  =  0 )
114113oveq2d 5874 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )  =  ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  0 ) )
11564adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  CC )
116115mul01d 9011 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  0 )  =  0 )
117114, 116eqtrd 2315 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  \  ( 0 ... N ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )  =  0 )
118 fzfid 11035 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  (
0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  e. 
Fin )
11963, 69, 117, 118fsumss 12198 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... N
) ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  =  sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k
) ) ( ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) ) )
120119sumeq2dv 12176 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) ) )
121 fzfid 11035 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  ( 0 ... M )  e. 
Fin )
122 fzfid 11035 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  ( 0 ... N )  e. 
Fin )
123121, 122, 64, 67fsum2mul 12251 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) )  =  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) ) )
12441, 44addcomd 9014 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M  +  N
)  =  ( N  +  M ) )
12543, 52syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= ` 
0 ) )
12640nn0zd 10115 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  M  e.  ZZ )
127 eluzadd 10256 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  ( ZZ>= ` 
0 )  /\  M  e.  ZZ )  ->  ( N  +  M )  e.  ( ZZ>= `  ( 0  +  M ) ) )
128125, 126, 127syl2anc 642 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( N  +  M
)  e.  ( ZZ>= `  ( 0  +  M
) ) )
12941addid2d 9013 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( 0  +  M
)  =  M )
130129fveq2d 5529 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( 0  +  M ) )  =  ( ZZ>= `  M )
)
131128, 130eleqtrd 2359 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( N  +  M
)  e.  ( ZZ>= `  M ) )
132124, 131eqeltrd 2357 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( M  +  N
)  e.  ( ZZ>= `  M ) )
133 fzss2 10831 . . . . . . . . 9  |-  ( ( M  +  N )  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  ( 0 ... M )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
134132, 133syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( 0 ... M
)  C_  ( 0 ... ( M  +  N ) ) )
135134adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  ( 0 ... M )  C_  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
13664adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( z ^ k
) )  e.  CC )
13735adantlr 695 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) )  ->  ( ( B `  n )  x.  ( z ^ n
) )  e.  CC )
138136, 137mulcld 8855 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
0 ... M ) )  /\  n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) )  e.  CC )
139118, 138fsumcl 12206 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( 0 ... M
) )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  e.  CC )
140 eldifn 3299 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N ) )  \ 
( 0 ... M
) )  ->  -.  k  e.  ( 0 ... M ) )
141140adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  -.  k  e.  ( 0 ... M
) )
142 eldifi 3298 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N ) )  \ 
( 0 ... M
) )  ->  k  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )
143142, 18syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N ) )  \ 
( 0 ... M
) )  ->  k  e.  NN0 )
144143adantl 452 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  k  e.  NN0 )
145 peano2nn0 10004 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( M  e.  NN0  ->  ( M  +  1 )  e. 
NN0 )
14640, 145syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  NN0 )
147146, 52syl6eleq 2373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ph  ->  ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= ` 
0 ) )
148 uzsplit 10855 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ( M  +  1 )  e.  ( ZZ>= `  0
)  ->  ( ZZ>= ` 
0 )  =  ( ( 0 ... (
( M  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) ) )
149147, 148syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  0 )  =  ( ( 0 ... ( ( M  +  1 )  - 
1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
15052, 149syl5eq 2327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ph  ->  NN0  =  ( ( 0 ... ( ( M  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
151 pncan 9057 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( ( M  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( M  + 
1 )  -  1 )  =  M )
15241, 81, 151sylancl 643 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( ph  ->  ( ( M  + 
1 )  -  1 )  =  M )
153152oveq2d 5874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ph  ->  ( 0 ... (
( M  +  1 )  -  1 ) )  =  ( 0 ... M ) )
154153uneq1d 3328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ph  ->  ( ( 0 ... ( ( M  + 
1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) ) )  =  ( ( 0 ... M )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
155150, 154eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ph  ->  NN0  =  ( ( 0 ... M )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
156155ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  NN0  =  ( ( 0 ... M
)  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) ) )
157144, 156eleqtrd 2359 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  k  e.  ( ( 0 ... M )  u.  ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) ) ) )
158 elun 3316 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( k  e.  ( ( 0 ... M )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  <->  ( k  e.  ( 0 ... M
)  \/  k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
159157, 158sylib 188 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( k  e.  ( 0 ... M
)  \/  k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) )
160159ord 366 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( -.  k  e.  ( 0 ... M )  -> 
k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) ) )
161141, 160mpd 14 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )
162 ffun 5391 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( A : NN0 --> CC  ->  Fun 
A )
16319, 162syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  Fun  A )
164 ssun2 3339 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  C_  (
( 0 ... (
( M  +  1 )  -  1 ) )  u.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) )
165164, 150syl5sseqr 3227 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) 
C_  NN0 )
166 fdm 5393 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( A : NN0 --> CC  ->  dom 
A  =  NN0 )
16719, 166syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ph  ->  dom  A  =  NN0 )
168165, 167sseqtr4d 3215 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) 
C_  dom  A )
169 funfvima2 5754 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( Fun  A  /\  ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) )  C_  dom  A )  ->  (
k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1
) )  ->  ( A `  k )  e.  ( A " ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) ) ) ) )
170163, 168, 169syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( k  e.  (
ZZ>= `  ( M  + 
1 ) )  -> 
( A `  k
)  e.  ( A
" ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) ) ) )
171170ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( k  e.  ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) )  ->  ( A `  k )  e.  ( A " ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) ) ) )
172161, 171mpd 14 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( A `  k )  e.  ( A " ( ZZ>= `  ( M  +  1
) ) ) )
173 plyaddlem.a2 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( A " ( ZZ>=
`  ( M  + 
1 ) ) )  =  { 0 } )
174173ad2antrr 706 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( A " ( ZZ>= `  ( M  +  1 ) ) )  =  { 0 } )
175172, 174eleqtrd 2359 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( A `  k )  e.  {
0 } )
176 elsni 3664 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( A `  k )  e.  { 0 }  ->  ( A `  k )  =  0 )
177175, 176syl 15 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( A `  k )  =  0 )
178177oveq1d 5873 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( z ^ k
) )  =  ( 0  x.  ( z ^ k ) ) )
179143, 24sylan2 460 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( z ^ k )  e.  CC )
180179mul02d 9010 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( 0  x.  ( z ^
k ) )  =  0 )
181178, 180eqtrd 2315 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( z ^ k
) )  =  0 )
182181adantr 451 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
( 0 ... ( M  +  N )
)  \  ( 0 ... M ) ) )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  =  0 )
183182oveq1d 5873 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
( 0 ... ( M  +  N )
)  \  ( 0 ... M ) ) )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  ( z ^
n ) ) )  =  ( 0  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) ) )
18435adantlr 695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
( 0 ... ( M  +  N )
)  \  ( 0 ... M ) ) )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  e.  CC )
185184mul02d 9010 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
( 0 ... ( M  +  N )
)  \  ( 0 ... M ) ) )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
0  x.  ( ( B `  n )  x.  ( z ^
n ) ) )  =  0 )
186183, 185eqtrd 2315 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  (
( 0 ... ( M  +  N )
)  \  ( 0 ... M ) ) )  /\  n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) )  ->  (
( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  ( z ^
n ) ) )  =  0 )
187186sumeq2dv 12176 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  =  sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k
) ) 0 )
188 fzfid 11035 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  e. 
Fin )
189188olcd 382 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  ( (
0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  C_  ( ZZ>= `  0 )  \/  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  e.  Fin )
)
190 sumz 12195 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) )  C_  ( ZZ>= ` 
0 )  \/  (
0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) )  e. 
Fin )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) 0  =  0 )
191189, 190syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) 0  =  0 )
192187, 191eqtrd 2315 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  k  e.  ( ( 0 ... ( M  +  N
) )  \  (
0 ... M ) ) )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... (
( M  +  N
)  -  k ) ) ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  =  0 )
193 fzfid 11035 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  ( 0 ... ( M  +  N ) )  e. 
Fin )
194135, 139, 192, 193fsumss 12198 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... M
) sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k ) ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) ) ) )
195120, 123, 1943eqtr3d 2323 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) sum_ n  e.  ( 0 ... ( ( M  +  N )  -  k
) ) ( ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) ) ) )
196 fzfid 11035 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  (
0 ... n )  e. 
Fin )
197 elfznn0 10822 . . . . . . . . 9  |-  ( n  e.  ( 0 ... ( M  +  N
) )  ->  n  e.  NN0 )
198197, 33sylan2 460 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  (
z ^ n )  e.  CC )
199 simpll 730 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  ph )
200 elfznn0 10822 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( 0 ... n )  ->  k  e.  NN0 )
20119, 21sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  k  e.  NN0 )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
202199, 200, 201syl2an 463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( A `  k )  e.  CC )
203 fznn0sub 10824 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  e.  ( 0 ... n )  ->  (
n  -  k )  e.  NN0 )
204 ffvelrn 5663 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B : NN0 --> CC  /\  ( n  -  k
)  e.  NN0 )  ->  ( B `  (
n  -  k ) )  e.  CC )
20528, 204sylan 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( n  -  k )  e. 
NN0 )  ->  ( B `  ( n  -  k ) )  e.  CC )
206199, 203, 205syl2an 463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( B `  ( n  -  k
) )  e.  CC )
207202, 206mulcld 8855 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( ( A `  k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  e.  CC )
208196, 198, 207fsummulc1 12247 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  ( sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( A `  k
)  x.  ( B `
 ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^
n ) )  = 
sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) ) )
209 simplr 731 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  z  e.  CC )
210209, 200, 23syl2an 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( z ^ k )  e.  CC )
211 expcl 11121 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  e.  CC  /\  ( n  -  k
)  e.  NN0 )  ->  ( z ^ (
n  -  k ) )  e.  CC )
212209, 203, 211syl2an 463 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( z ^ ( n  -  k ) )  e.  CC )
213202, 210, 206, 212mul4d 9024 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 ( n  -  k ) )  x.  ( z ^ (
n  -  k ) ) ) )  =  ( ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
( z ^ k
)  x.  ( z ^ ( n  -  k ) ) ) ) )
214209adantr 451 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  z  e.  CC )
215203adantl 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( n  -  k )  e. 
NN0 )
216200adantl 452 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  k  e.  NN0 )
217214, 215, 216expaddd 11247 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( z ^ ( k  +  ( n  -  k
) ) )  =  ( ( z ^
k )  x.  (
z ^ ( n  -  k ) ) ) )
218216nn0cnd 10020 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  k  e.  CC )
219197ad2antlr 707 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  n  e.  NN0 )
220219nn0cnd 10020 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  n  e.  CC )
221218, 220pncan3d 9160 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( k  +  ( n  -  k ) )  =  n )
222221oveq2d 5874 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( z ^ ( k  +  ( n  -  k
) ) )  =  ( z ^ n
) )
223217, 222eqtr3d 2317 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( (
z ^ k )  x.  ( z ^
( n  -  k
) ) )  =  ( z ^ n
) )
224223oveq2d 5874 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( B `
 ( n  -  k ) ) )  x.  ( ( z ^ k )  x.  ( z ^ (
n  -  k ) ) ) )  =  ( ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) ) )
225213, 224eqtrd 2315 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  (
0 ... ( M  +  N ) ) )  /\  k  e.  ( 0 ... n ) )  ->  ( (
( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  ( ( B `
 ( n  -  k ) )  x.  ( z ^ (
n  -  k ) ) ) )  =  ( ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) ) )
226225sumeq2dv 12176 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  sum_ k  e.  ( 0 ... n
) ( ( ( A `  k )  x.  ( z ^
k ) )  x.  ( ( B `  ( n  -  k
) )  x.  (
z ^ ( n  -  k ) ) ) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( ( A `  k )  x.  ( B `  ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^ n ) ) )
227208, 226eqtr4d 2318 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  z  e.  CC )  /\  n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) )  ->  ( sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( A `  k
)  x.  ( B `
 ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^
n ) )  = 
sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  (
n  -  k ) )  x.  ( z ^ ( n  -  k ) ) ) ) )
228227sumeq2dv 12176 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) ( sum_ k  e.  ( 0 ... n
) ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) )  =  sum_ n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( ( A `
 k )  x.  ( z ^ k
) )  x.  (
( B `  (
n  -  k ) )  x.  ( z ^ ( n  -  k ) ) ) ) )
22939, 195, 2283eqtr4rd 2326 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) ( sum_ k  e.  ( 0 ... n
) ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) )  =  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) ) )
230 fveq2 5525 . . . . . . 7  |-  ( n  =  k  ->  ( B `  n )  =  ( B `  k ) )
231 oveq2 5866 . . . . . . 7  |-  ( n  =  k  ->  (
z ^ n )  =  ( z ^
k ) )
232230, 231oveq12d 5876 . . . . . 6  |-  ( n  =  k  ->  (
( B `  n
)  x.  ( z ^ n ) )  =  ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) )
233232cbvsumv 12169 . . . . 5  |-  sum_ n  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 n )  x.  ( z ^ n
) )  =  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  k
)  x.  ( z ^ k ) )
234233oveq2i 5869 . . . 4  |-  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ n  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  n )  x.  (
z ^ n ) ) )  =  (
sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k )  x.  (
z ^ k ) )  x.  sum_ k  e.  ( 0 ... N
) ( ( B `
 k )  x.  ( z ^ k
) ) )
235229, 234syl6eq 2331 . . 3  |-  ( (
ph  /\  z  e.  CC )  ->  sum_ n  e.  ( 0 ... ( M  +  N )
) ( sum_ k  e.  ( 0 ... n
) ( ( A `
 k )  x.  ( B `  (
n  -  k ) ) )  x.  (
z ^ n ) )  =  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  k )  x.  (
z ^ k ) ) ) )
236235mpteq2dva 4106 . 2  |-  ( ph  ->  ( z  e.  CC  |->  sum_
n  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) (
sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( A `  k )  x.  ( B `  ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^ n ) ) )  =  ( z  e.  CC  |->  ( sum_ k  e.  ( 0 ... M ) ( ( A `  k
)  x.  ( z ^ k ) )  x.  sum_ k  e.  ( 0 ... N ) ( ( B `  k )  x.  (
z ^ k ) ) ) ) )
2379, 236eqtr4d 2318 1  |-  ( ph  ->  ( F  o F  x.  G )  =  ( z  e.  CC  |->  sum_
n  e.  ( 0 ... ( M  +  N ) ) (
sum_ k  e.  ( 0 ... n ) ( ( A `  k )  x.  ( B `  ( n  -  k ) ) )  x.  ( z ^ n ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ wo 357    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   _Vcvv 2788    \ cdif 3149    u. cun 3150    C_ wss 3152   {csn 3640    e. cmpt 4077   dom cdm 4689   "cima 4692   Fun wfun 5249   -->wf 5251   ` cfv 5255  (class class class)co 5858    o Fcof 6076   Fincfn 6863   CCcc 8735   0cc0 8737   1c1 8738    + caddc 8740    x. cmul 8742    - cmin 9037   NN0cn0 9965   ZZcz 10024   ZZ>=cuz 10230   ...cfz 10782   ^cexp 11104   sum_csu 12158  Polycply 19566
This theorem is referenced by:  plymullem  19598  coemullem  19631
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
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 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-of 6078  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-er 6660  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-rp 10355  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-clim 11962  df-sum 12159
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