Theorem fsumshftm 14704

Description: Negative index shift of a finite sum. (Contributed by NM, 28-Nov-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Apr-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
fsumrev.1	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
fsumrev.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
fsumrev.3	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
fsumrev.4	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
fsumshftm.5	⊢ (𝑗 = (𝑘 + 𝐾) → 𝐴 = 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
fsumshftm	⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑗   𝑗,𝑘,𝐾   𝑗,𝑀,𝑘   𝑗,𝑁,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑗)   𝐵(𝑘)

Proof of Theorem fsumshftm

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfcv 2894	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑚𝐴
2		nfcsb1v 3682	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑗⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴
3		csbeq1a 3675	. . 3 ⊢ (𝑗 = 𝑚 → 𝐴 = ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴)
4	1, 2, 3	cbvsumi 14618	. 2 ⊢ Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴
5		fsumrev.1	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
6	5	znegcld 11668	. . . 4 ⊢ (𝜑 → -𝐾 ∈ ℤ)
7		fsumrev.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
8		fsumrev.3	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
9		fsumrev.4	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
10	9	ralrimiva 3096	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ)
11	2	nfel1 2909	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑗⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ
12	3	eleq1d 2816	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = 𝑚 → (𝐴 ∈ ℂ ↔ ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ))
13	11, 12	rspc 3435	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ (𝑀...𝑁) → (∀𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 ∈ ℂ → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ))
14	10, 13	mpan9 487	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)) → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 ∈ ℂ)
15		csbeq1 3669	. . . 4 ⊢ (𝑚 = (𝑘 − -𝐾) → ⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
16	6, 7, 8, 14, 15	fsumshft 14703	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
17	7	zcnd 11667	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℂ)
18	5	zcnd 11667	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℂ)
19	17, 18	negsubd 10582	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑀 + -𝐾) = (𝑀 − 𝐾))
20	8	zcnd 11667	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℂ)
21	20, 18	negsubd 10582	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁 + -𝐾) = (𝑁 − 𝐾))
22	19, 21	oveq12d 6823	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾)) = ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)))
23	22	sumeq1d 14622	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 + -𝐾)...(𝑁 + -𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
24		elfzelz 12527	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℤ)
25	24	zcnd 11667	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾)) → 𝑘 ∈ ℂ)
26		subneg 10514	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℂ ∧ 𝐾 ∈ ℂ) → (𝑘 − -𝐾) = (𝑘 + 𝐾))
27	25, 18, 26	syl2anr 496	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → (𝑘 − -𝐾) = (𝑘 + 𝐾))
28	27	csbeq1d 3673	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = ⦋(𝑘 + 𝐾) / 𝑗⦌𝐴)
29		ovex 6833	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 + 𝐾) ∈ V
30		fsumshftm.5	. . . . . 6 ⊢ (𝑗 = (𝑘 + 𝐾) → 𝐴 = 𝐵)
31	29, 30	csbie 3692	. . . . 5 ⊢ ⦋(𝑘 + 𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = 𝐵
32	28, 31	syl6eq 2802	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))) → ⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = 𝐵)
33	32	sumeq2dv 14624	. . 3 ⊢ (𝜑 → Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))⦋(𝑘 − -𝐾) / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)
34	16, 23, 33	3eqtrd 2790	. 2 ⊢ (𝜑 → Σ𝑚 ∈ (𝑀...𝑁)⦋𝑚 / 𝑗⦌𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)
35	4, 34	syl5eq 2798	1 ⊢ (𝜑 → Σ𝑗 ∈ (𝑀...𝑁)𝐴 = Σ𝑘 ∈ ((𝑀 − 𝐾)...(𝑁 − 𝐾))𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1624   ∈ wcel 2131  ∀wral 3042  ⦋csb 3666  (class class class)co 6805  ℂcc 10118   + caddc 10123   − cmin 10450  -cneg 10451  ℤcz 11561  ...cfz 12511  Σcsu 14607

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-rep 4915  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-inf2 8703  ax-cnex 10176  ax-resscn 10177  ax-1cn 10178  ax-icn 10179  ax-addcl 10180  ax-addrcl 10181  ax-mulcl 10182  ax-mulrcl 10183  ax-mulcom 10184  ax-addass 10185  ax-mulass 10186  ax-distr 10187  ax-i2m1 10188  ax-1ne0 10189  ax-1rid 10190  ax-rnegex 10191  ax-rrecex 10192  ax-cnre 10193  ax-pre-lttri 10194  ax-pre-lttrn 10195  ax-pre-ltadd 10196  ax-pre-mulgt0 10197  ax-pre-sup 10198

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-fal 1630  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-nel 3028  df-ral 3047  df-rex 3048  df-reu 3049  df-rmo 3050  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-pss 3723  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-tp 4318  df-op 4320  df-uni 4581  df-int 4620  df-iun 4666  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-tr 4897  df-id 5166  df-eprel 5171  df-po 5179  df-so 5180  df-fr 5217  df-se 5218  df-we 5219  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-pred 5833  df-ord 5879  df-on 5880  df-lim 5881  df-suc 5882  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-isom 6050  df-riota 6766  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-om 7223  df-1st 7325  df-2nd 7326  df-wrecs 7568  df-recs 7629  df-rdg 7667  df-1o 7721  df-oadd 7725  df-er 7903  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-sup 8505  df-oi 8572  df-card 8947  df-pnf 10260  df-mnf 10261  df-xr 10262  df-ltxr 10263  df-le 10264  df-sub 10452  df-neg 10453  df-div 10869  df-nn 11205  df-2 11263  df-3 11264  df-n0 11477  df-z 11562  df-uz 11872  df-rp 12018  df-fz 12512  df-fzo 12652  df-seq 12988  df-exp 13047  df-hash 13304  df-cj 14030  df-re 14031  df-im 14032  df-sqrt 14166  df-abs 14167  df-clim 14410  df-sum 14608

This theorem is referenced by:  telfsumo  14725  fsumparts  14729  arisum  14783  geo2sum  14795  ovolicc2lem4  23480  uniioombllem3  23545  dvply1  24230  pserdvlem2  24373  advlogexp  24592  dchrisumlem1  25369  pntpbnd2  25467  pwdif  42003  nn0sumshdiglemA  42915  nn0sumshdiglemB  42916