| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
vtsval.n |
⊢ ( 𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 2 |
|
vtsval.x |
⊢ ( 𝜑 → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 3 |
|
vtsprod.s |
⊢ ( 𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ0 ) |
| 4 |
|
vtsprod.l |
⊢ ( 𝜑 → 𝐿 : ( 0 ..^ 𝑆 ) ⟶ ( ℂ ↑m ℕ ) ) |
| 5 |
|
ax-icn |
⊢ i ∈ ℂ |
| 6 |
5
|
a1i |
⊢ ( 𝜑 → i ∈ ℂ ) |
| 7 |
|
2cnd |
⊢ ( 𝜑 → 2 ∈ ℂ ) |
| 8 |
|
picn |
⊢ π ∈ ℂ |
| 9 |
8
|
a1i |
⊢ ( 𝜑 → π ∈ ℂ ) |
| 10 |
7 9
|
mulcld |
⊢ ( 𝜑 → ( 2 · π ) ∈ ℂ ) |
| 11 |
6 10
|
mulcld |
⊢ ( 𝜑 → ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ ) |
| 12 |
11 2
|
mulcld |
⊢ ( 𝜑 → ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ∈ ℂ ) |
| 13 |
12
|
efcld |
⊢ ( 𝜑 → ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ∈ ℂ ) |
| 14 |
1 3 13 4
|
breprexp |
⊢ ( 𝜑 → ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) ) |
| 15 |
1
|
adantr |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → 𝑁 ∈ ℕ0 ) |
| 16 |
2
|
adantr |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 17 |
4
|
ffvelcdmda |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ∈ ( ℂ ↑m ℕ ) ) |
| 18 |
|
elmapi |
⊢ ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ∈ ( ℂ ↑m ℕ ) → ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) : ℕ ⟶ ℂ ) |
| 19 |
17 18
|
syl |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) : ℕ ⟶ ℂ ) |
| 20 |
15 16 19
|
vtsval |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) vts 𝑁 ) ‘ 𝑋 ) = Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) ) ) |
| 21 |
|
fzssz |
⊢ ( 1 ... 𝑁 ) ⊆ ℤ |
| 22 |
|
simpr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) |
| 23 |
21 22
|
sselid |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑏 ∈ ℤ ) |
| 24 |
23
|
zcnd |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑏 ∈ ℂ ) |
| 25 |
11
|
ad2antrr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ ) |
| 26 |
16
|
adantr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 27 |
24 25 26
|
mul12d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( 𝑏 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) = ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) |
| 28 |
27
|
fveq2d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( exp ‘ ( 𝑏 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 29 |
12
|
ad2antrr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ∈ ℂ ) |
| 30 |
|
efexp |
⊢ ( ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ∈ ℂ ∧ 𝑏 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( 𝑏 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) |
| 31 |
29 23 30
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( exp ‘ ( 𝑏 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) |
| 32 |
28 31
|
eqtr3d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) |
| 33 |
32
|
oveq2d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) ∧ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ) → ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) ) |
| 34 |
33
|
sumeq2dv |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑏 · 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) ) |
| 35 |
20 34
|
eqtrd |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) vts 𝑁 ) ‘ 𝑋 ) = Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) ) |
| 36 |
35
|
prodeq2dv |
⊢ ( 𝜑 → ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) vts 𝑁 ) ‘ 𝑋 ) = ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) Σ 𝑏 ∈ ( 1 ... 𝑁 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ 𝑏 ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑏 ) ) ) |
| 37 |
|
fzssz |
⊢ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ⊆ ℤ |
| 38 |
|
simpr |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) → 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) |
| 39 |
37 38
|
sselid |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) → 𝑚 ∈ ℤ ) |
| 40 |
39
|
adantr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → 𝑚 ∈ ℤ ) |
| 41 |
40
|
zcnd |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → 𝑚 ∈ ℂ ) |
| 42 |
11
|
ad2antrr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( i · ( 2 · π ) ) ∈ ℂ ) |
| 43 |
2
|
ad2antrr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → 𝑋 ∈ ℂ ) |
| 44 |
41 42 43
|
mul12d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( 𝑚 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) = ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) |
| 45 |
44
|
fveq2d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( exp ‘ ( 𝑚 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) ) |
| 46 |
12
|
ad2antrr |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ∈ ℂ ) |
| 47 |
|
efexp |
⊢ ( ( ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ∈ ℂ ∧ 𝑚 ∈ ℤ ) → ( exp ‘ ( 𝑚 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) |
| 48 |
46 40 47
|
syl2anc |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( exp ‘ ( 𝑚 · ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) |
| 49 |
45 48
|
eqtr3d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) = ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) |
| 50 |
49
|
oveq2d |
⊢ ( ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) ∧ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ) → ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) ) = ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) ) |
| 51 |
50
|
sumeq2dv |
⊢ ( ( 𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) ) → Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) ) |
| 52 |
51
|
sumeq2dv |
⊢ ( 𝜑 → Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · 𝑋 ) ) ↑ 𝑚 ) ) ) |
| 53 |
14 36 52
|
3eqtr4d |
⊢ ( 𝜑 → ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) vts 𝑁 ) ‘ 𝑋 ) = Σ 𝑚 ∈ ( 0 ... ( 𝑆 · 𝑁 ) ) Σ 𝑐 ∈ ( ( 1 ... 𝑁 ) ( repr ‘ 𝑆 ) 𝑚 ) ( ∏ 𝑎 ∈ ( 0 ..^ 𝑆 ) ( ( 𝐿 ‘ 𝑎 ) ‘ ( 𝑐 ‘ 𝑎 ) ) · ( exp ‘ ( ( i · ( 2 · π ) ) · ( 𝑚 · 𝑋 ) ) ) ) ) |