Metamath Proof Explorer


Theorem fsumrev

Description: Reversal of a finite sum. (Contributed by NM, 26-Nov-2005) (Revised by Mario Carneiro, 24-Apr-2014)

Ref Expression
Hypotheses fsumrev.1 ⊢ φ → K ∈ ℤ
fsumrev.2 ⊢ φ → M ∈ ℤ
fsumrev.3 ⊢ φ → N ∈ ℤ
fsumrev.4 ⊢ φ ∧ j ∈ M … N → A ∈ ℂ
fsumrev.5 ⊢ j = K − k → A = B
Assertion fsumrev ⊢ φ → ∑ j = M N A = ∑ k = K − N K − M B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsumrev.1 ⊢ φ → K ∈ ℤ
2 fsumrev.2 ⊢ φ → M ∈ ℤ
3 fsumrev.3 ⊢ φ → N ∈ ℤ
4 fsumrev.4 ⊢ φ ∧ j ∈ M … N → A ∈ ℂ
5 fsumrev.5 ⊢ j = K − k → A = B
6 fzfid ⊢ φ → K − N … K − M ∈ Fin
7 eqid ⊢ j ∈ K − N … K − M ⟼ K − j = j ∈ K − N … K − M ⟼ K − j
8 ovexd ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M → K − j ∈ V
9 ovexd ⊢ φ ∧ k ∈ M … N → K − k ∈ V
10 simprr ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → k = K − j
11 simprl ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → j ∈ K − N … K − M
12 2 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → M ∈ ℤ
13 3 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → N ∈ ℤ
14 1 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → K ∈ ℤ
15 11 elfzelzd ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → j ∈ ℤ
16 fzrev ⊢ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ ∧ K ∈ ℤ ∧ j ∈ ℤ → j ∈ K − N … K − M ↔ K − j ∈ M … N
17 12 13 14 15 16 syl22anc ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → j ∈ K − N … K − M ↔ K − j ∈ M … N
18 11 17 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → K − j ∈ M … N
19 10 18 eqeltrd ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → k ∈ M … N
20 10 oveq2d ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → K − k = K − K − j
21 zcn ⊢ K ∈ ℤ → K ∈ ℂ
22 zcn ⊢ j ∈ ℤ → j ∈ ℂ
23 nncan ⊢ K ∈ ℂ ∧ j ∈ ℂ → K − K − j = j
24 21 22 23 syl2an ⊢ K ∈ ℤ ∧ j ∈ ℤ → K − K − j = j
25 1 15 24 syl2an2r ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → K − K − j = j
26 20 25 eqtr2d ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → j = K − k
27 19 26 jca ⊢ φ ∧ j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j → k ∈ M … N ∧ j = K − k
28 simprr ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → j = K − k
29 simprl ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → k ∈ M … N
30 2 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → M ∈ ℤ
31 3 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → N ∈ ℤ
32 1 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → K ∈ ℤ
33 29 elfzelzd ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → k ∈ ℤ
34 fzrev2 ⊢ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ ∧ K ∈ ℤ ∧ k ∈ ℤ → k ∈ M … N ↔ K − k ∈ K − N … K − M
35 30 31 32 33 34 syl22anc ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → k ∈ M … N ↔ K − k ∈ K − N … K − M
36 29 35 mpbid ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → K − k ∈ K − N … K − M
37 28 36 eqeltrd ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → j ∈ K − N … K − M
38 28 oveq2d ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → K − j = K − K − k
39 zcn ⊢ k ∈ ℤ → k ∈ ℂ
40 nncan ⊢ K ∈ ℂ ∧ k ∈ ℂ → K − K − k = k
41 21 39 40 syl2an ⊢ K ∈ ℤ ∧ k ∈ ℤ → K − K − k = k
42 1 33 41 syl2an2r ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → K − K − k = k
43 38 42 eqtr2d ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → k = K − j
44 37 43 jca ⊢ φ ∧ k ∈ M … N ∧ j = K − k → j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j
45 27 44 impbida ⊢ φ → j ∈ K − N … K − M ∧ k = K − j ↔ k ∈ M … N ∧ j = K − k
46 7 8 9 45 f1od ⊢ φ → j ∈ K − N … K − M ⟼ K − j : K − N … K − M ⟶ 1-1 onto M … N
47 oveq2 ⊢ j = k → K − j = K − k
48 ovex ⊢ K − k ∈ V
49 47 7 48 fvmpt ⊢ k ∈ K − N … K − M → j ∈ K − N … K − M ⟼ K − j ⁡ k = K − k
50 49 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ K − N … K − M → j ∈ K − N … K − M ⟼ K − j ⁡ k = K − k
51 5 6 46 50 4 fsumf1o ⊢ φ → ∑ j = M N A = ∑ k = K − N K − M B