MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  telgsumfz0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem telgsumfz0 18589
Description: Telescoping finite group sum ranging over nonnegative integers, using implicit substitution, analogous to telfsum 14735. (Contributed by AV, 23-Nov-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
telgsumfz0.k 𝐾 = (Base‘𝐺)
telgsumfz0.g (𝜑𝐺 ∈ Abel)
telgsumfz0.m = (-g𝐺)
telgsumfz0.s (𝜑𝑆 ∈ ℕ0)
telgsumfz0.f (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...(𝑆 + 1))𝐴𝐾)
telgsumfz0.a (𝑘 = 𝑖𝐴 = 𝐵)
telgsumfz0.c (𝑘 = (𝑖 + 1) → 𝐴 = 𝐶)
telgsumfz0.d (𝑘 = 0 → 𝐴 = 𝐷)
telgsumfz0.e (𝑘 = (𝑆 + 1) → 𝐴 = 𝐸)
Assertion
Ref Expression
telgsumfz0 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝐵 𝐶))) = (𝐷 𝐸))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑖   𝐵,𝑘   𝐶,𝑘   𝐷,𝑘   𝑘,𝐸   𝑖,𝐺   𝑖,𝐾,𝑘   𝑆,𝑖,𝑘   ,𝑖   𝜑,𝑖,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑖)   𝐶(𝑖)   𝐷(𝑖)   𝐸(𝑖)   𝐺(𝑘)   (𝑘)

Proof of Theorem telgsumfz0
StepHypRef Expression
1 simpr 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → 𝑖 ∈ (0...𝑆))
2 telgsumfz0.a . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑖𝐴 = 𝐵)
32adantl 473 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) ∧ 𝑘 = 𝑖) → 𝐴 = 𝐵)
41, 3csbied 3701 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → 𝑖 / 𝑘𝐴 = 𝐵)
54eqcomd 2766 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → 𝐵 = 𝑖 / 𝑘𝐴)
6 ovexd 6843 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → (𝑖 + 1) ∈ V)
7 telgsumfz0.c . . . . . . . 8 (𝑘 = (𝑖 + 1) → 𝐴 = 𝐶)
87adantl 473 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) ∧ 𝑘 = (𝑖 + 1)) → 𝐴 = 𝐶)
96, 8csbied 3701 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴 = 𝐶)
109eqcomd 2766 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → 𝐶 = (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴)
115, 10oveq12d 6831 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑆)) → (𝐵 𝐶) = (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))
1211mpteq2dva 4896 . . 3 (𝜑 → (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝐵 𝐶)) = (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴)))
1312oveq2d 6829 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝐵 𝐶))) = (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))))
14 telgsumfz0.k . . 3 𝐾 = (Base‘𝐺)
15 telgsumfz0.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Abel)
16 telgsumfz0.m . . 3 = (-g𝐺)
17 telgsumfz0.s . . 3 (𝜑𝑆 ∈ ℕ0)
18 telgsumfz0.f . . 3 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...(𝑆 + 1))𝐴𝐾)
1914, 15, 16, 17, 18telgsumfz0s 18588 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝑖 / 𝑘𝐴 (𝑖 + 1) / 𝑘𝐴))) = (0 / 𝑘𝐴 (𝑆 + 1) / 𝑘𝐴))
20 c0ex 10226 . . . . 5 0 ∈ V
2120a1i 11 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ V)
22 telgsumfz0.d . . . . 5 (𝑘 = 0 → 𝐴 = 𝐷)
2322adantl 473 . . . 4 ((𝜑𝑘 = 0) → 𝐴 = 𝐷)
2421, 23csbied 3701 . . 3 (𝜑0 / 𝑘𝐴 = 𝐷)
25 ovexd 6843 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 + 1) ∈ V)
26 telgsumfz0.e . . . . 5 (𝑘 = (𝑆 + 1) → 𝐴 = 𝐸)
2726adantl 473 . . . 4 ((𝜑𝑘 = (𝑆 + 1)) → 𝐴 = 𝐸)
2825, 27csbied 3701 . . 3 (𝜑(𝑆 + 1) / 𝑘𝐴 = 𝐸)
2924, 28oveq12d 6831 . 2 (𝜑 → (0 / 𝑘𝐴 (𝑆 + 1) / 𝑘𝐴) = (𝐷 𝐸))
3013, 19, 293eqtrd 2798 1 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑆) ↦ (𝐵 𝐶))) = (𝐷 𝐸))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 383   = wceq 1632  wcel 2139  wral 3050  Vcvv 3340  csb 3674  cmpt 4881  cfv 6049  (class class class)co 6813  0cc0 10128  1c1 10129   + caddc 10131  0cn0 11484  ...cfz 12519  Basecbs 16059   Σg cgsu 16303  -gcsg 17625  Abelcabl 18394
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-inf2 8711  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-iin 4675  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-se 5226  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-of 7062  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-supp 7464  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-oadd 7733  df-er 7911  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-fsupp 8441  df-oi 8580  df-card 8955  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-2 11271  df-n0 11485  df-z 11570  df-uz 11880  df-fz 12520  df-fzo 12660  df-seq 12996  df-hash 13312  df-ndx 16062  df-slot 16063  df-base 16065  df-sets 16066  df-ress 16067  df-plusg 16156  df-0g 16304  df-gsum 16305  df-mre 16448  df-mrc 16449  df-acs 16451  df-mgm 17443  df-sgrp 17485  df-mnd 17496  df-submnd 17537  df-grp 17626  df-minusg 17627  df-sbg 17628  df-mulg 17742  df-cntz 17950  df-cmn 18395  df-abl 18396
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator