Metamath Proof Explorer


Theorem fsummulc2

Description: A finite sum multiplied by a constant. (Contributed by NM, 12-Nov-2005) (Revised by Mario Carneiro, 24-Apr-2014)

Ref Expression
Hypotheses fsummulc2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin )
fsummulc2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
fsummulc2.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
Assertion fsummulc2 ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsummulc2.1 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ Fin )
2 fsummulc2.2 โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
3 fsummulc2.3 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ต โˆˆ โ„‚ )
4 2 mul01d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ ยท 0 ) = 0 )
5 sumeq1 โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ๐ต )
6 sum0 โŠข ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ๐ต = 0
7 5 6 eqtrdi โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต = 0 )
8 7 oveq2d โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ( ๐ถ ยท 0 ) )
9 sumeq1 โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
10 sum0 โŠข ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ โˆ… ( ๐ถ ยท ๐ต ) = 0
11 9 10 eqtrdi โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) = 0 )
12 8 11 eqeq12d โŠข ( ๐ด = โˆ… โ†’ ( ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) โ†” ( ๐ถ ยท 0 ) = 0 ) )
13 4 12 syl5ibrcom โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด = โˆ… โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
14 addcl โŠข ( ( ๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐‘› + ๐‘š ) โˆˆ โ„‚ )
15 14 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐‘› + ๐‘š ) โˆˆ โ„‚ )
16 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
17 adddi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ๐‘› + ๐‘š ) ) = ( ( ๐ถ ยท ๐‘› ) + ( ๐ถ ยท ๐‘š ) ) )
18 17 3expb โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„‚ โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ๐‘› + ๐‘š ) ) = ( ( ๐ถ ยท ๐‘› ) + ( ๐ถ ยท ๐‘š ) ) )
19 16 18 sylan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ( ๐‘› โˆˆ โ„‚ โˆง ๐‘š โˆˆ โ„‚ ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ๐‘› + ๐‘š ) ) = ( ( ๐ถ ยท ๐‘› ) + ( ๐ถ ยท ๐‘š ) ) )
20 simprl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• )
21 nnuz โŠข โ„• = ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 )
22 20 21 eleqtrdi โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ ( โ„คโ‰ฅ โ€˜ 1 ) )
23 3 fmpttd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) : ๐ด โŸถ โ„‚ )
24 23 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) : ๐ด โŸถ โ„‚ )
25 simprr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด )
26 25 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด )
27 f1of โŠข ( ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด )
28 26 27 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด )
29 fco โŠข ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) : ๐ด โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ โ„‚ )
30 24 28 29 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ โ„‚ )
31 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) )
32 30 31 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ โ„‚ )
33 28 31 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ๐ด )
34 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด )
35 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ถ โˆˆ โ„‚ )
36 35 3 mulcld โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐ถ ยท ๐ต ) โˆˆ โ„‚ )
37 eqid โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
38 37 fvmpt2 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โˆง ( ๐ถ ยท ๐ต ) โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
39 34 36 38 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
40 eqid โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต )
41 40 fvmpt2 โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โˆง ๐ต โˆˆ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ๐ต )
42 34 3 41 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ๐ต )
43 42 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
44 39 43 eqtr4d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
45 44 ralrimiva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
46 45 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) )
47 nffvmpt1 โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) )
48 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ๐ถ
49 nfcv โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ยท
50 nffvmpt1 โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) )
51 48 49 50 nfov โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
52 47 51 nfeq โŠข โ„ฒ ๐‘˜ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
53 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
54 fveq2 โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
55 54 oveq2d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
56 53 55 eqeq12d โŠข ( ๐‘˜ = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ†” ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) ) ) )
57 52 56 rspc โŠข ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โˆˆ ๐ด โ†’ ( โˆ€ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘˜ ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘˜ ) ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) ) ) )
58 33 46 57 sylc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
59 27 ad2antll โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด )
60 fvco3 โŠข ( ( ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
61 59 60 sylan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
62 fvco3 โŠข ( ( ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โŸถ ๐ด โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
63 59 62 sylan โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
64 63 oveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) ) = ( ๐ถ ยท ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) ) )
65 58 61 64 3eqtr4d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘› โˆˆ ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) โ†’ ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) = ( ๐ถ ยท ( ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) โ€˜ ๐‘› ) ) )
66 15 19 22 32 65 seqdistr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( seq 1 ( + , ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โˆ˜ ๐‘“ ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) = ( ๐ถ ยท ( seq 1 ( + , ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
67 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
68 36 fmpttd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) : ๐ด โŸถ โ„‚ )
69 68 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) : ๐ด โŸถ โ„‚ )
70 69 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) โˆˆ โ„‚ )
71 67 20 25 70 61 fsum โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq 1 ( + , ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โˆ˜ ๐‘“ ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) )
72 fveq2 โŠข ( ๐‘š = ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) = ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘› ) ) )
73 23 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) : ๐ด โŸถ โ„‚ )
74 73 ffvelcdmda โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โˆง ๐‘š โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) โˆˆ โ„‚ )
75 72 20 25 74 63 fsum โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) = ( seq 1 ( + , ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) )
76 75 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) ) = ( ๐ถ ยท ( seq 1 ( + , ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โˆ˜ ๐‘“ ) ) โ€˜ ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) ) )
77 66 71 76 3eqtr4rd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) ) = ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) )
78 sumfc โŠข ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต
79 78 oveq2i โŠข ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ๐ต ) โ€˜ ๐‘š ) ) = ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต )
80 sumfc โŠข ฮฃ ๐‘š โˆˆ ๐ด ( ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ด โ†ฆ ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) โ€˜ ๐‘š ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต )
81 77 79 80 3eqtr3g โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) )
82 81 expr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
83 82 exlimdv โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• ) โ†’ ( โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
84 83 expimpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) ) )
85 fz1f1o โŠข ( ๐ด โˆˆ Fin โ†’ ( ๐ด = โˆ… โˆจ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) )
86 1 85 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ด = โˆ… โˆจ ( ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) โˆˆ โ„• โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( 1 ... ( โ™ฏ โ€˜ ๐ด ) ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐ด ) ) )
87 13 84 86 mpjaod โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ถ ยท ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ๐ต ) = ฮฃ ๐‘˜ โˆˆ ๐ด ( ๐ถ ยท ๐ต ) )