Metamath Proof Explorer


Theorem fsumshftm

Description: Negative index shift of a finite sum. (Contributed by NM, 28-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
fsumshftm.5 ⊢ j = k + K → A = B
Assertion fsumshftm ⊢ φ → ∑ j = M N A = ∑ k = M − K N − K 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 fsumshftm.5 ⊢ j = k + K → A = B
6 csbeq1a ⊢ j = m → A = ⦋ m / j⦌ A
7 nfcv ⊢ Ⅎ _ m A
8 nfcsb1v ⊢ Ⅎ _ j ⦋ m / j⦌ A
9 6 7 8 cbvsum ⊢ ∑ j = M N A = ∑ m = M N ⦋ m / j⦌ A
10 1 znegcld ⊢ φ → − K ∈ ℤ
11 4 ralrimiva ⊢ φ → ∀ j ∈ M … N A ∈ ℂ
12 8 nfel1 ⊢ Ⅎ j ⦋ m / j⦌ A ∈ ℂ
13 6 eleq1d ⊢ j = m → A ∈ ℂ ↔ ⦋ m / j⦌ A ∈ ℂ
14 12 13 rspc ⊢ m ∈ M … N → ∀ j ∈ M … N A ∈ ℂ → ⦋ m / j⦌ A ∈ ℂ
15 11 14 mpan9 ⊢ φ ∧ m ∈ M … N → ⦋ m / j⦌ A ∈ ℂ
16 csbeq1 ⊢ m = k − − K → ⦋ m / j⦌ A = ⦋ k − − K / j⦌ A
17 10 2 3 15 16 fsumshft ⊢ φ → ∑ m = M N ⦋ m / j⦌ A = ∑ k = M + − K N + − K ⦋ k − − K / j⦌ A
18 2 zcnd ⊢ φ → M ∈ ℂ
19 1 zcnd ⊢ φ → K ∈ ℂ
20 18 19 negsubd ⊢ φ → M + − K = M − K
21 3 zcnd ⊢ φ → N ∈ ℂ
22 21 19 negsubd ⊢ φ → N + − K = N − K
23 20 22 oveq12d ⊢ φ → M + − K … N + − K = M − K … N − K
24 23 sumeq1d ⊢ φ → ∑ k = M + − K N + − K ⦋ k − − K / j⦌ A = ∑ k = M − K N − K ⦋ k − − K / j⦌ A
25 elfzelz ⊢ k ∈ M − K … N − K → k ∈ ℤ
26 25 zcnd ⊢ k ∈ M − K … N − K → k ∈ ℂ
27 subneg ⊢ k ∈ ℂ ∧ K ∈ ℂ → k − − K = k + K
28 26 19 27 syl2anr ⊢ φ ∧ k ∈ M − K … N − K → k − − K = k + K
29 28 csbeq1d ⊢ φ ∧ k ∈ M − K … N − K → ⦋ k − − K / j⦌ A = ⦋ k + K / j⦌ A
30 ovex ⊢ k + K ∈ V
31 30 5 csbie ⊢ ⦋ k + K / j⦌ A = B
32 29 31 eqtrdi ⊢ φ ∧ k ∈ M − K … N − K → ⦋ k − − K / j⦌ A = B
33 32 sumeq2dv ⊢ φ → ∑ k = M − K N − K ⦋ k − − K / j⦌ A = ∑ k = M − K N − K B
34 17 24 33 3eqtrd ⊢ φ → ∑ m = M N ⦋ m / j⦌ A = ∑ k = M − K N − K B
35 9 34 eqtrid ⊢ φ → ∑ j = M N A = ∑ k = M − K N − K B