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Theorem sumeven

Description: If every term in a sum is even, then so is the sum. (Contributed by AV, 14-Aug-2021)

Ref Expression
Hypotheses sumeven.a ⊢ φ → A ∈ Fin
sumeven.b ⊢ φ ∧ k ∈ A → B ∈ ℤ
sumeven.e ⊢ φ ∧ k ∈ A → 2 ∥ B
Assertion sumeven ⊢ φ → 2 ∥ ∑ k ∈ A B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sumeven.a ⊢ φ → A ∈ Fin
2 sumeven.b ⊢ φ ∧ k ∈ A → B ∈ ℤ
3 sumeven.e ⊢ φ ∧ k ∈ A → 2 ∥ B
4 sumeq1 ⊢ x = ∅ → ∑ k ∈ x B = ∑ k ∈ ∅ B
5 4 breq2d ⊢ x = ∅ → 2 ∥ ∑ k ∈ x B ↔ 2 ∥ ∑ k ∈ ∅ B
6 sumeq1 ⊢ x = y → ∑ k ∈ x B = ∑ k ∈ y B
7 6 breq2d ⊢ x = y → 2 ∥ ∑ k ∈ x B ↔ 2 ∥ ∑ k ∈ y B
8 sumeq1 ⊢ x = y ∪ z → ∑ k ∈ x B = ∑ k ∈ y ∪ z B
9 8 breq2d ⊢ x = y ∪ z → 2 ∥ ∑ k ∈ x B ↔ 2 ∥ ∑ k ∈ y ∪ z B
10 sumeq1 ⊢ x = A → ∑ k ∈ x B = ∑ k ∈ A B
11 10 breq2d ⊢ x = A → 2 ∥ ∑ k ∈ x B ↔ 2 ∥ ∑ k ∈ A B
12 z0even ⊢ 2 ∥ 0
13 sum0 ⊢ ∑ k ∈ ∅ B = 0
14 12 13 breqtrri ⊢ 2 ∥ ∑ k ∈ ∅ B
15 14 a1i ⊢ φ → 2 ∥ ∑ k ∈ ∅ B
16 2z ⊢ 2 ∈ ℤ
17 16 a1i ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → 2 ∈ ℤ
18 ssfi ⊢ A ∈ Fin ∧ y ⊆ A → y ∈ Fin
19 18 expcom ⊢ y ⊆ A → A ∈ Fin → y ∈ Fin
20 19 adantr ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → A ∈ Fin → y ∈ Fin
21 1 20 mpan9 ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → y ∈ Fin
22 simpll ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y → φ
23 ssel ⊢ y ⊆ A → k ∈ y → k ∈ A
24 23 adantr ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ y → k ∈ A
25 24 adantl ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ y → k ∈ A
26 25 imp ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y → k ∈ A
27 22 26 2 syl2anc ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y → B ∈ ℤ
28 21 27 fsumzcl ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → ∑ k ∈ y B ∈ ℤ
29 eldifi ⊢ z ∈ A ∖ y → z ∈ A
30 29 adantl ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → z ∈ A
31 30 adantl ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → z ∈ A
32 2 adantlr ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ A → B ∈ ℤ
33 32 ralrimiva ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → ∀ k ∈ A B ∈ ℤ
34 rspcsbela ⊢ z ∈ A ∧ ∀ k ∈ A B ∈ ℤ → ⦋ z / k⦌ B ∈ ℤ
35 31 33 34 syl2anc ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → ⦋ z / k⦌ B ∈ ℤ
36 17 28 35 3jca ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → 2 ∈ ℤ ∧ ∑ k ∈ y B ∈ ℤ ∧ ⦋ z / k⦌ B ∈ ℤ
37 36 adantr ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ 2 ∥ ∑ k ∈ y B → 2 ∈ ℤ ∧ ∑ k ∈ y B ∈ ℤ ∧ ⦋ z / k⦌ B ∈ ℤ
38 3 ralrimiva ⊢ φ → ∀ k ∈ A 2 ∥ B
39 nfcv ⊢ Ⅎ _ k 2
40 nfcv ⊢ Ⅎ _ k ∥
41 nfcsb1v ⊢ Ⅎ _ k ⦋ z / k⦌ B
42 39 40 41 nfbr ⊢ Ⅎ k 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
43 csbeq1a ⊢ k = z → B = ⦋ z / k⦌ B
44 43 breq2d ⊢ k = z → 2 ∥ B ↔ 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
45 42 44 rspc ⊢ z ∈ A → ∀ k ∈ A 2 ∥ B → 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
46 29 38 45 syl2imc ⊢ φ → z ∈ A ∖ y → 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
47 46 a1d ⊢ φ → y ⊆ A → z ∈ A ∖ y → 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
48 47 imp32 ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
49 48 anim1ci ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ 2 ∥ ∑ k ∈ y B → 2 ∥ ∑ k ∈ y B ∧ 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B
50 dvds2add ⊢ 2 ∈ ℤ ∧ ∑ k ∈ y B ∈ ℤ ∧ ⦋ z / k⦌ B ∈ ℤ → 2 ∥ ∑ k ∈ y B ∧ 2 ∥ ⦋ z / k⦌ B → 2 ∥ ∑ k ∈ y B + ⦋ z / k⦌ B
51 37 49 50 sylc ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ 2 ∥ ∑ k ∈ y B → 2 ∥ ∑ k ∈ y B + ⦋ z / k⦌ B
52 vex ⊢ z ∈ V
53 52 a1i ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → z ∈ V
54 eldif ⊢ z ∈ A ∖ y ↔ z ∈ A ∧ ¬ z ∈ y
55 df-nel ⊢ z ∉ y ↔ ¬ z ∈ y
56 55 biimpri ⊢ ¬ z ∈ y → z ∉ y
57 54 56 simplbiim ⊢ z ∈ A ∖ y → z ∉ y
58 57 adantl ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → z ∉ y
59 58 adantl ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → z ∉ y
60 simpll ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y ∪ z → φ
61 elun ⊢ k ∈ y ∪ z ↔ k ∈ y ∨ k ∈ z
62 24 com12 ⊢ k ∈ y → y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ A
63 elsni ⊢ k ∈ z → k = z
64 eleq1w ⊢ k = z → k ∈ A ↔ z ∈ A
65 30 64 imbitrrid ⊢ k = z → y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ A
66 63 65 syl ⊢ k ∈ z → y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ A
67 62 66 jaoi ⊢ k ∈ y ∨ k ∈ z → y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ A
68 67 com12 ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ y ∨ k ∈ z → k ∈ A
69 61 68 biimtrid ⊢ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ y ∪ z → k ∈ A
70 69 adantl ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → k ∈ y ∪ z → k ∈ A
71 70 imp ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y ∪ z → k ∈ A
72 60 71 2 syl2anc ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ k ∈ y ∪ z → B ∈ ℤ
73 72 ralrimiva ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → ∀ k ∈ y ∪ z B ∈ ℤ
74 fsumsplitsnun ⊢ y ∈ Fin ∧ z ∈ V ∧ z ∉ y ∧ ∀ k ∈ y ∪ z B ∈ ℤ → ∑ k ∈ y ∪ z B = ∑ k ∈ y B + ⦋ z / k⦌ B
75 21 53 59 73 74 syl121anc ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → ∑ k ∈ y ∪ z B = ∑ k ∈ y B + ⦋ z / k⦌ B
76 75 adantr ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ 2 ∥ ∑ k ∈ y B → ∑ k ∈ y ∪ z B = ∑ k ∈ y B + ⦋ z / k⦌ B
77 51 76 breqtrrd ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y ∧ 2 ∥ ∑ k ∈ y B → 2 ∥ ∑ k ∈ y ∪ z B
78 77 ex ⊢ φ ∧ y ⊆ A ∧ z ∈ A ∖ y → 2 ∥ ∑ k ∈ y B → 2 ∥ ∑ k ∈ y ∪ z B
79 5 7 9 11 15 78 1 findcard2d ⊢ φ → 2 ∥ ∑ k ∈ A B