MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isercoll2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isercoll2 14519
Description: Generalize isercoll 14518 so that both sequences have arbitrary starting point. (Contributed by Mario Carneiro, 6-Apr-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
isercoll2.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
isercoll2.w 𝑊 = (ℤ𝑁)
isercoll2.m (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
isercoll2.n (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
isercoll2.g (𝜑𝐺:𝑍𝑊)
isercoll2.i ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
isercoll2.0 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑊 ∖ ran 𝐺)) → (𝐹𝑛) = 0)
isercoll2.f ((𝜑𝑛𝑊) → (𝐹𝑛) ∈ ℂ)
isercoll2.h ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)))
Assertion
Ref Expression
isercoll2 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐻) ⇝ 𝐴 ↔ seq𝑁( + , 𝐹) ⇝ 𝐴))
Distinct variable groups:   𝑘,𝑛,𝐴   𝑘,𝐹,𝑛   𝑘,𝐺,𝑛   𝑘,𝐻,𝑛   𝑛,𝑁   𝑘,𝑀,𝑛   𝜑,𝑘,𝑛   𝑛,𝑊   𝑘,𝑍
Allowed substitution hints:   𝑁(𝑘)   𝑊(𝑘)   𝑍(𝑛)

Proof of Theorem isercoll2
Dummy variables 𝑗 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isercoll2.z . . 3 𝑍 = (ℤ𝑀)
2 isercoll2.m . . 3 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
3 1z 11520 . . . 4 1 ∈ ℤ
4 zsubcl 11532 . . . 4 ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (1 − 𝑀) ∈ ℤ)
53, 2, 4sylancr 698 . . 3 (𝜑 → (1 − 𝑀) ∈ ℤ)
6 seqex 12918 . . . 4 seq𝑀( + , 𝐻) ∈ V
76a1i 11 . . 3 (𝜑 → seq𝑀( + , 𝐻) ∈ V)
8 seqex 12918 . . . 4 seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) ∈ V
98a1i 11 . . 3 (𝜑 → seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) ∈ V)
10 simpr 479 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → 𝑘𝑍)
1110, 1syl6eleq 2813 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑍) → 𝑘 ∈ (ℤ𝑀))
125adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑍) → (1 − 𝑀) ∈ ℤ)
13 simpl 474 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → 𝜑)
14 elfzuz 12452 . . . . . . 7 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑘) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
1514, 1syl6eleqr 2814 . . . . . 6 (𝑗 ∈ (𝑀...𝑘) → 𝑗𝑍)
16 simpr 479 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑗𝑍)
1716, 1syl6eleq 2813 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑗 ∈ (ℤ𝑀))
18 eluzelz 11810 . . . . . . . . . . . 12 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑗 ∈ ℤ)
1917, 18syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑗 ∈ ℤ)
2019zcnd 11596 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑗 ∈ ℂ)
212zcnd 11596 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℂ)
2221adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗𝑍) → 𝑀 ∈ ℂ)
23 1cnd 10169 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗𝑍) → 1 ∈ ℂ)
2420, 22, 23subadd23d 10527 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗𝑍) → ((𝑗𝑀) + 1) = (𝑗 + (1 − 𝑀)))
25 uznn0sub 11833 . . . . . . . . . . 11 (𝑗 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑗𝑀) ∈ ℕ0)
2617, 25syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑗𝑀) ∈ ℕ0)
27 nn0p1nn 11445 . . . . . . . . . 10 ((𝑗𝑀) ∈ ℕ0 → ((𝑗𝑀) + 1) ∈ ℕ)
2826, 27syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗𝑍) → ((𝑗𝑀) + 1) ∈ ℕ)
2924, 28eqeltrrd 2804 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑗 + (1 − 𝑀)) ∈ ℕ)
30 oveq1 6772 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑗 + (1 − 𝑀)) → (𝑥 − 1) = ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))
3130oveq2d 6781 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑗 + (1 − 𝑀)) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) = (𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1)))
3231fveq2d 6308 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑗 + (1 − 𝑀)) → (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) = (𝐻‘(𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))))
33 eqid 2724 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))
34 fvex 6314 . . . . . . . . 9 (𝐻‘(𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))) ∈ V
3532, 33, 34fvmpt 6396 . . . . . . . 8 ((𝑗 + (1 − 𝑀)) ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + (1 − 𝑀))) = (𝐻‘(𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))))
3629, 35syl 17 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝑍) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + (1 − 𝑀))) = (𝐻‘(𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))))
3724oveq1d 6780 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗𝑍) → (((𝑗𝑀) + 1) − 1) = ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))
3826nn0cnd 11466 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑗𝑀) ∈ ℂ)
39 ax-1cn 10107 . . . . . . . . . . . 12 1 ∈ ℂ
40 pncan 10400 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑗𝑀) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝑗𝑀) + 1) − 1) = (𝑗𝑀))
4138, 39, 40sylancl 697 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑗𝑍) → (((𝑗𝑀) + 1) − 1) = (𝑗𝑀))
4237, 41eqtr3d 2760 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑗𝑍) → ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1) = (𝑗𝑀))
4342oveq2d 6781 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1)) = (𝑀 + (𝑗𝑀)))
4422, 20pncan3d 10508 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑀 + (𝑗𝑀)) = 𝑗)
4543, 44eqtrd 2758 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1)) = 𝑗)
4645fveq2d 6308 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐻‘(𝑀 + ((𝑗 + (1 − 𝑀)) − 1))) = (𝐻𝑗))
4736, 46eqtr2d 2759 . . . . . 6 ((𝜑𝑗𝑍) → (𝐻𝑗) = ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + (1 − 𝑀))))
4813, 15, 47syl2an 495 . . . . 5 (((𝜑𝑘𝑍) ∧ 𝑗 ∈ (𝑀...𝑘)) → (𝐻𝑗) = ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + (1 − 𝑀))))
4911, 12, 48seqshft2 12942 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑍) → (seq𝑀( + , 𝐻)‘𝑘) = (seq(𝑀 + (1 − 𝑀))( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))‘(𝑘 + (1 − 𝑀))))
5021adantr 472 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑍) → 𝑀 ∈ ℂ)
51 pncan3 10402 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (𝑀 + (1 − 𝑀)) = 1)
5250, 39, 51sylancl 697 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝑀 + (1 − 𝑀)) = 1)
5352seqeq1d 12922 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝑍) → seq(𝑀 + (1 − 𝑀))( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) = seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))))
5453fveq1d 6306 . . . 4 ((𝜑𝑘𝑍) → (seq(𝑀 + (1 − 𝑀))( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))‘(𝑘 + (1 − 𝑀))) = (seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))‘(𝑘 + (1 − 𝑀))))
5549, 54eqtr2d 2759 . . 3 ((𝜑𝑘𝑍) → (seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))‘(𝑘 + (1 − 𝑀))) = (seq𝑀( + , 𝐻)‘𝑘))
561, 2, 5, 7, 9, 55climshft2 14433 . 2 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐻) ⇝ 𝐴 ↔ seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) ⇝ 𝐴))
57 isercoll2.w . . 3 𝑊 = (ℤ𝑁)
58 isercoll2.n . . 3 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
59 isercoll2.g . . . . . 6 (𝜑𝐺:𝑍𝑊)
6059adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → 𝐺:𝑍𝑊)
61 uzid 11815 . . . . . . . 8 (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
622, 61syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ (ℤ𝑀))
63 nnm1nn0 11447 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ ℕ → (𝑥 − 1) ∈ ℕ0)
64 uzaddcl 11858 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑥 − 1) ∈ ℕ0) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) ∈ (ℤ𝑀))
6562, 63, 64syl2an 495 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) ∈ (ℤ𝑀))
6665, 1syl6eleqr 2814 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) ∈ 𝑍)
6760, 66ffvelrnd 6475 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ ℕ) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) ∈ 𝑊)
68 eqid 2724 . . . 4 (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) = (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))
6967, 68fmptd 6500 . . 3 (𝜑 → (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))):ℕ⟶𝑊)
70 nnm1nn0 11447 . . . . . . . 8 (𝑗 ∈ ℕ → (𝑗 − 1) ∈ ℕ0)
71 uzaddcl 11858 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ (ℤ𝑀) ∧ (𝑗 − 1) ∈ ℕ0) → (𝑀 + (𝑗 − 1)) ∈ (ℤ𝑀))
7262, 70, 71syl2an 495 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑀 + (𝑗 − 1)) ∈ (ℤ𝑀))
7372, 1syl6eleqr 2814 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑀 + (𝑗 − 1)) ∈ 𝑍)
74 isercoll2.i . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
7574ralrimiva 3068 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑘𝑍 (𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
7675adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ∀𝑘𝑍 (𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)))
77 fveq2 6304 . . . . . . . 8 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
78 oveq1 6772 . . . . . . . . 9 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → (𝑘 + 1) = ((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1))
7978fveq2d 6308 . . . . . . . 8 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → (𝐺‘(𝑘 + 1)) = (𝐺‘((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1)))
8077, 79breq12d 4773 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → ((𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)) ↔ (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) < (𝐺‘((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1))))
8180rspcv 3409 . . . . . 6 ((𝑀 + (𝑗 − 1)) ∈ 𝑍 → (∀𝑘𝑍 (𝐺𝑘) < (𝐺‘(𝑘 + 1)) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) < (𝐺‘((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1))))
8273, 76, 81sylc 65 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) < (𝐺‘((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1)))
83 nncn 11141 . . . . . . . . . 10 (𝑗 ∈ ℕ → 𝑗 ∈ ℂ)
8483adantl 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → 𝑗 ∈ ℂ)
85 1cnd 10169 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → 1 ∈ ℂ)
8684, 85, 85addsubd 10526 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑗 + 1) − 1) = ((𝑗 − 1) + 1))
8786oveq2d 6781 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1)) = (𝑀 + ((𝑗 − 1) + 1)))
8821adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ ℂ)
8970adantl 473 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑗 − 1) ∈ ℕ0)
9089nn0cnd 11466 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑗 − 1) ∈ ℂ)
9188, 90, 85addassd 10175 . . . . . . 7 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1) = (𝑀 + ((𝑗 − 1) + 1)))
9287, 91eqtr4d 2761 . . . . . 6 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1)) = ((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1))
9392fveq2d 6308 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))) = (𝐺‘((𝑀 + (𝑗 − 1)) + 1)))
9482, 93breqtrrd 4788 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) < (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))))
95 oveq1 6772 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝑗 → (𝑥 − 1) = (𝑗 − 1))
9695oveq2d 6781 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑗 → (𝑀 + (𝑥 − 1)) = (𝑀 + (𝑗 − 1)))
9796fveq2d 6308 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
98 fvex 6314 . . . . . 6 (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) ∈ V
9997, 68, 98fvmpt 6396 . . . . 5 (𝑗 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
10099adantl 473 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
101 peano2nn 11145 . . . . . 6 (𝑗 ∈ ℕ → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
102101adantl 473 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝑗 + 1) ∈ ℕ)
103 oveq1 6772 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (𝑥 − 1) = ((𝑗 + 1) − 1))
104103oveq2d 6781 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) = (𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1)))
105104fveq2d 6308 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑗 + 1) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) = (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))))
106 fvex 6314 . . . . . 6 (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))) ∈ V
107105, 68, 106fvmpt 6396 . . . . 5 ((𝑗 + 1) ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + 1)) = (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))))
108102, 107syl 17 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + 1)) = (𝐺‘(𝑀 + ((𝑗 + 1) − 1))))
10994, 100, 1083brtr4d 4792 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) < ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘(𝑗 + 1)))
110 ffn 6158 . . . . . . . . 9 (𝐺:𝑍𝑊𝐺 Fn 𝑍)
11159, 110syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 Fn 𝑍)
112 uznn0sub 11833 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑘𝑀) ∈ ℕ0)
11311, 112syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝑘𝑀) ∈ ℕ0)
114 nn0p1nn 11445 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑘𝑀) ∈ ℕ0 → ((𝑘𝑀) + 1) ∈ ℕ)
115113, 114syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘𝑍) → ((𝑘𝑀) + 1) ∈ ℕ)
116113nn0cnd 11466 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝑘𝑀) ∈ ℂ)
117 pncan 10400 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑘𝑀) ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → (((𝑘𝑀) + 1) − 1) = (𝑘𝑀))
118116, 39, 117sylancl 697 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑘𝑍) → (((𝑘𝑀) + 1) − 1) = (𝑘𝑀))
119118oveq2d 6781 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1)) = (𝑀 + (𝑘𝑀)))
120 eluzelz 11810 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (ℤ𝑀) → 𝑘 ∈ ℤ)
121120, 1eleq2s 2821 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘𝑍𝑘 ∈ ℤ)
122121zcnd 11596 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘𝑍𝑘 ∈ ℂ)
123 pncan3 10402 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℂ) → (𝑀 + (𝑘𝑀)) = 𝑘)
12421, 122, 123syl2an 495 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝑀 + (𝑘𝑀)) = 𝑘)
125119, 124eqtr2d 2759 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑘𝑍) → 𝑘 = (𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1)))
126125fveq2d 6308 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1))))
127 oveq1 6772 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = ((𝑘𝑀) + 1) → (𝑥 − 1) = (((𝑘𝑀) + 1) − 1))
128127oveq2d 6781 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ((𝑘𝑀) + 1) → (𝑀 + (𝑥 − 1)) = (𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1)))
129128fveq2d 6308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = ((𝑘𝑀) + 1) → (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) = (𝐺‘(𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1))))
130129eqeq2d 2734 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = ((𝑘𝑀) + 1) → ((𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) ↔ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1)))))
131130rspcev 3413 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑘𝑀) + 1) ∈ ℕ ∧ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (((𝑘𝑀) + 1) − 1)))) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))
132115, 126, 131syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘𝑍) → ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))
133 fvex 6314 . . . . . . . . . . 11 (𝐺𝑘) ∈ V
13468elrnmpt 5479 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺𝑘) ∈ V → ((𝐺𝑘) ∈ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) ↔ ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
135133, 134ax-mp 5 . . . . . . . . . 10 ((𝐺𝑘) ∈ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) ↔ ∃𝑥 ∈ ℕ (𝐺𝑘) = (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))
136132, 135sylibr 224 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐺𝑘) ∈ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
137136ralrimiva 3068 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑘𝑍 (𝐺𝑘) ∈ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
138 ffnfv 6503 . . . . . . . 8 (𝐺:𝑍⟶ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) ↔ (𝐺 Fn 𝑍 ∧ ∀𝑘𝑍 (𝐺𝑘) ∈ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))))
139111, 137, 138sylanbrc 701 . . . . . . 7 (𝜑𝐺:𝑍⟶ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
140 frn 6166 . . . . . . 7 (𝐺:𝑍⟶ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))) → ran 𝐺 ⊆ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
141139, 140syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝐺 ⊆ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))
142141sscond 3855 . . . . 5 (𝜑 → (𝑊 ∖ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) ⊆ (𝑊 ∖ ran 𝐺))
143142sselda 3709 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑊 ∖ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))) → 𝑛 ∈ (𝑊 ∖ ran 𝐺))
144 isercoll2.0 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑊 ∖ ran 𝐺)) → (𝐹𝑛) = 0)
145143, 144syldan 488 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ (𝑊 ∖ ran (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1)))))) → (𝐹𝑛) = 0)
146 isercoll2.f . . 3 ((𝜑𝑛𝑊) → (𝐹𝑛) ∈ ℂ)
147 isercoll2.h . . . . . . 7 ((𝜑𝑘𝑍) → (𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)))
148147ralrimiva 3068 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑘𝑍 (𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)))
149148adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ∀𝑘𝑍 (𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)))
150 fveq2 6304 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → (𝐻𝑘) = (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
15177fveq2d 6308 . . . . . . 7 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → (𝐹‘(𝐺𝑘)) = (𝐹‘(𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1)))))
152150, 151eqeq12d 2739 . . . . . 6 (𝑘 = (𝑀 + (𝑗 − 1)) → ((𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)) ↔ (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) = (𝐹‘(𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))))
153152rspcv 3409 . . . . 5 ((𝑀 + (𝑗 − 1)) ∈ 𝑍 → (∀𝑘𝑍 (𝐻𝑘) = (𝐹‘(𝐺𝑘)) → (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) = (𝐹‘(𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))))
15473, 149, 153sylc 65 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) = (𝐹‘(𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1)))))
15596fveq2d 6308 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑗 → (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))) = (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
156 fvex 6314 . . . . . 6 (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))) ∈ V
157155, 33, 156fvmpt 6396 . . . . 5 (𝑗 ∈ ℕ → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) = (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
158157adantl 473 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) = (𝐻‘(𝑀 + (𝑗 − 1))))
159100fveq2d 6308 . . . 4 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → (𝐹‘((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗)) = (𝐹‘(𝐺‘(𝑀 + (𝑗 − 1)))))
160154, 158, 1593eqtr4d 2768 . . 3 ((𝜑𝑗 ∈ ℕ) → ((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗) = (𝐹‘((𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐺‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))‘𝑗)))
16157, 58, 69, 109, 145, 146, 160isercoll 14518 . 2 (𝜑 → (seq1( + , (𝑥 ∈ ℕ ↦ (𝐻‘(𝑀 + (𝑥 − 1))))) ⇝ 𝐴 ↔ seq𝑁( + , 𝐹) ⇝ 𝐴))
16256, 161bitrd 268 1 (𝜑 → (seq𝑀( + , 𝐻) ⇝ 𝐴 ↔ seq𝑁( + , 𝐹) ⇝ 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1596  wcel 2103  wral 3014  wrex 3015  Vcvv 3304  cdif 3677  wss 3680   class class class wbr 4760  cmpt 4837  ran crn 5219   Fn wfn 5996  wf 5997  cfv 6001  (class class class)co 6765  cc 10047  0cc0 10049  1c1 10050   + caddc 10052   < clt 10187  cmin 10379  cn 11133  0cn0 11405  cz 11490  cuz 11800  ...cfz 12440  seqcseq 12916  cli 14335
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126  ax-pre-sup 10127
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rmo 3022  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-isom 6010  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-oadd 7684  df-er 7862  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-sup 8464  df-card 8878  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-nn 11134  df-n0 11406  df-xnn0 11477  df-z 11491  df-uz 11801  df-fz 12441  df-seq 12917  df-hash 13233  df-shft 13927  df-clim 14339
This theorem is referenced by:  iserodd  15663  stirlinglem5  40715
  Copyright terms: Public domain W3C validator