Metamath Proof Explorer


Theorem fsummulc1f

Description: Closure of a finite sum of complex numbers A ( k ) . A version of fsummulc1 using bound-variable hypotheses instead of distinct variable conditions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 5-Apr-2020)

Ref Expression
Hypotheses fsummulc1f.ph โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐œ‘
fsummulclf.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin )
fsummulclf.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
fsummulclf.b โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
Assertion fsummulc1f ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ต ยท ๐ถ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsummulc1f.ph โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐œ‘
2 fsummulclf.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin )
3 fsummulclf.c โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
4 fsummulclf.b โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
5 csbeq1a โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต )
6 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘— ๐ด
7 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐ด
8 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘— ๐ต
9 nfcsb1v โŠข โ„ฒ ๐‘˜ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต
10 5 6 7 8 9 cbvsum โŠข ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต
11 10 oveq1i โŠข ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท ๐ถ ) = ( ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ )
12 11 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท ๐ถ ) = ( ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) )
13 nfv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐‘— โˆˆ ๐ด
14 1 13 nfan โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด )
15 9 nfel1 โŠข โ„ฒ ๐‘˜ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โˆˆ โ„‚
16 14 15 nfim โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด ) โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
17 eleq1w โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†” ๐‘— โˆˆ ๐ด ) )
18 17 anbi2d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†” ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด ) ) )
19 5 eleq1d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ( ๐ต โˆˆ โ„‚ โ†” โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โˆˆ โ„‚ ) )
20 18 19 imbi12d โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†” ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด ) โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โˆˆ โ„‚ ) ) )
21 16 20 4 chvarfv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘— โˆˆ ๐ด ) โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
22 2 3 21 fsummulc1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด ( โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) )
23 eqcom โŠข ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†” ๐‘— = ๐‘˜ )
24 23 imbi1i โŠข ( ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) โ†” ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) )
25 eqcom โŠข ( ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต โ†” โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต = ๐ต )
26 25 imbi2i โŠข ( ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) โ†” ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต = ๐ต ) )
27 24 26 bitri โŠข ( ( ๐‘˜ = ๐‘— โ†’ ๐ต = โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ) โ†” ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต = ๐ต ) )
28 5 27 mpbi โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต = ๐ต )
29 28 oveq1d โŠข ( ๐‘— = ๐‘˜ โ†’ ( โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) = ( ๐ต ยท ๐ถ ) )
30 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ยท
31 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐ถ
32 9 30 31 nfov โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ )
33 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘— ( ๐ต ยท ๐ถ )
34 29 7 6 32 33 cbvsum โŠข ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด ( โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ต ยท ๐ถ )
35 34 a1i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ฮฃ ๐‘— โˆˆ ๐ด ( โฆ‹ ๐‘— / ๐‘˜ โฆŒ ๐ต ยท ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ต ยท ๐ถ ) )
36 12 22 35 3eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ยท ๐ถ ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ต ยท ๐ถ ) )