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Theorem pwdif 40039
 Description: The difference of two numbers to the same power is the difference of the two numbers multiplied with a finite sum. Generalization of subsq 12834. See Wikipedia "Fermat number", section "Other theorems about Fermat numbers", https://en.wikipedia.org/wiki/Fermat_number, 5-Aug-2021. (Contributed by AV, 6-Aug-2021.) (Revised by AV, 19-Aug-2021.)
Assertion
Ref Expression
pwdif ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝑁

Proof of Theorem pwdif
Dummy variable 𝑙 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elnn0 11171 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2 simp2 1055 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
3 simp3 1056 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
4 fzofi 12635 . . . . . . . . 9 (0..^𝑁) ∈ Fin
54a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (0..^𝑁) ∈ Fin)
62adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → 𝐴 ∈ ℂ)
7 elfzonn0 12380 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → 𝑘 ∈ ℕ0)
87adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
96, 8expcld 12870 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
103adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → 𝐵 ∈ ℂ)
11 ubmelm1fzo 12430 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ (0..^𝑁))
12 elfzonn0 12380 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁𝑘) − 1) ∈ (0..^𝑁) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0)
1311, 12syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0)
1413adantl 481 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0)
1510, 14expcld 12870 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℂ)
169, 15mulcld 9939 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) ∈ ℂ)
175, 16fsumcl 14311 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) ∈ ℂ)
182, 3, 17subdird 10366 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = ((𝐴 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) − (𝐵 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))))
195, 2, 16fsummulc2 14358 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)(𝐴 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
206, 9, 15mulassd 9942 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐴 · (𝐴𝑘)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = (𝐴 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
216, 9mulcomd 9940 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐴 · (𝐴𝑘)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
22 expp1 12729 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
232, 7, 22syl2an 493 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = ((𝐴𝑘) · 𝐴))
2421, 23eqtr4d 2647 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐴 · (𝐴𝑘)) = (𝐴↑(𝑘 + 1)))
2524oveq1d 6564 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐴 · (𝐴𝑘)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
2620, 25eqtr3d 2646 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐴 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
2726sumeq2dv 14281 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)(𝐴 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
2819, 27eqtrd 2644 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
295, 3, 16fsummulc2 14358 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)(𝐵 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
3010, 16mulcomd 9940 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐵 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = (((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) · 𝐵))
319, 15, 10mulassd 9942 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) · 𝐵) = ((𝐴𝑘) · ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵)))
32 expp1 12729 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0) → (𝐵↑(((𝑁𝑘) − 1) + 1)) = ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵))
3332eqcomd 2616 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ ℂ ∧ ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0) → ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵) = (𝐵↑(((𝑁𝑘) − 1) + 1)))
343, 13, 33syl2an 493 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵) = (𝐵↑(((𝑁𝑘) − 1) + 1)))
35 nncn 10905 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℂ)
36353ad2ant1 1075 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℂ)
3736adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑁 ∈ ℂ)
38 elfzoelz 12339 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → 𝑘 ∈ ℤ)
3938zcnd 11359 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → 𝑘 ∈ ℂ)
4039adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → 𝑘 ∈ ℂ)
4137, 40subcld 10271 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝑁𝑘) ∈ ℂ)
42 npcan1 10334 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁𝑘) ∈ ℂ → (((𝑁𝑘) − 1) + 1) = (𝑁𝑘))
4342oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁𝑘) ∈ ℂ → (𝐵↑(((𝑁𝑘) − 1) + 1)) = (𝐵↑(𝑁𝑘)))
4441, 43syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐵↑(((𝑁𝑘) − 1) + 1)) = (𝐵↑(𝑁𝑘)))
4534, 44eqtrd 2644 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵) = (𝐵↑(𝑁𝑘)))
4645oveq2d 6565 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → ((𝐴𝑘) · ((𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) · 𝐵)) = ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
4730, 31, 463eqtrd 2648 . . . . . . . . 9 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0..^𝑁)) → (𝐵 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
4847sumeq2dv 14281 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)(𝐵 · ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
4929, 48eqtrd 2644 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
5028, 49oveq12d 6567 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) − (𝐵 · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))) = (Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) − Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))))
51 nnz 11276 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℤ)
52513ad2ant1 1075 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℤ)
53 fzoval 12340 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℤ → (0..^𝑁) = (0...(𝑁 − 1)))
5452, 53syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (0..^𝑁) = (0...(𝑁 − 1)))
5554sumeq1d 14279 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
56 nnm1nn0 11211 . . . . . . . . . . . 12 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℕ0)
57 nn0uz 11598 . . . . . . . . . . . 12 0 = (ℤ‘0)
5856, 57syl6eleq 2698 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ‘0))
59583ad2ant1 1075 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑁 − 1) ∈ (ℤ‘0))
602adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
61 elfznn0 12302 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
62 peano2nn0 11210 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
6361, 62syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
6463adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝑘 + 1) ∈ ℕ0)
6560, 64expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) ∈ ℂ)
663adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 𝐵 ∈ ℂ)
6736adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 𝑁 ∈ ℂ)
6861nn0cnd 11230 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → 𝑘 ∈ ℂ)
6968adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 𝑘 ∈ ℂ)
70 1cnd 9935 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 1 ∈ ℂ)
7167, 69, 70sub32d 10303 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → ((𝑁𝑘) − 1) = ((𝑁 − 1) − 𝑘))
72 fznn0sub 12244 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → ((𝑁 − 1) − 𝑘) ∈ ℕ0)
7372adantl 481 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → ((𝑁 − 1) − 𝑘) ∈ ℕ0)
7471, 73eqeltrd 2688 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → ((𝑁𝑘) − 1) ∈ ℕ0)
7566, 74expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) ∈ ℂ)
7665, 75mulcld 9939 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) ∈ ℂ)
77 oveq1 6556 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑁 − 1) → (𝑘 + 1) = ((𝑁 − 1) + 1))
7877oveq2d 6565 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = (𝑁 − 1) → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = (𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)))
79 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑁 − 1) → (𝑁𝑘) = (𝑁 − (𝑁 − 1)))
8079oveq1d 6564 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑁 − 1) → ((𝑁𝑘) − 1) = ((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1))
8180oveq2d 6565 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = (𝑁 − 1) → (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) = (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))
8278, 81oveq12d 6567 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = (𝑁 − 1) → ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1))))
8359, 76, 82fsumm1 14324 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))))
8455, 83eqtrd 2644 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))))
8554sumeq1d 14279 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
8661adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8760, 86expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
8854eleq2d 2673 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘 ∈ (0..^𝑁) ↔ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))))
89 fzonnsub 12362 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ)
9089nnnn0d 11228 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (0..^𝑁) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0)
9188, 90syl6bir 243 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1)) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0))
9291imp 444 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0)
9366, 92expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → (𝐵↑(𝑁𝑘)) ∈ ℂ)
9487, 93mulcld 9939 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))) → ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) ∈ ℂ)
95 oveq2 6557 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 0 → (𝐴𝑘) = (𝐴↑0))
96 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 0 → (𝑁𝑘) = (𝑁 − 0))
9796oveq2d 6565 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 0 → (𝐵↑(𝑁𝑘)) = (𝐵↑(𝑁 − 0)))
9895, 97oveq12d 6567 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 0 → ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = ((𝐴↑0) · (𝐵↑(𝑁 − 0))))
9959, 94, 98fsum1p 14326 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = (((𝐴↑0) · (𝐵↑(𝑁 − 0))) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))))
1002exp0d 12864 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑0) = 1)
10136subid1d 10260 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑁 − 0) = 𝑁)
102101oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑(𝑁 − 0)) = (𝐵𝑁))
103100, 102oveq12d 6567 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑0) · (𝐵↑(𝑁 − 0))) = (1 · (𝐵𝑁)))
104 simp1 1054 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℕ)
105104nnnn0d 11228 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
1063, 105expcld 12870 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵𝑁) ∈ ℂ)
107106mulid2d 9937 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (1 · (𝐵𝑁)) = (𝐵𝑁))
108103, 107eqtrd 2644 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑0) · (𝐵↑(𝑁 − 0))) = (𝐵𝑁))
109 0p1e1 11009 . . . . . . . . . . . . 13 (0 + 1) = 1
110109a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (0 + 1) = 1)
111110oveq1d 6564 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((0 + 1)...(𝑁 − 1)) = (1...(𝑁 − 1)))
112111sumeq1d 14279 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
113108, 112oveq12d 6567 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (((𝐴↑0) · (𝐵↑(𝑁 − 0))) + Σ𝑘 ∈ ((0 + 1)...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))) = ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))))
11485, 99, 1133eqtrd 2648 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))))
11584, 114oveq12d 6567 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) − Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))) = ((Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))) − ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))))
116 fzfid 12634 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (1...(𝑁 − 1)) ∈ Fin)
1172adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → 𝐴 ∈ ℂ)
118 elfznn 12241 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1)) → 𝑘 ∈ ℕ)
119118nnnn0d 11228 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
120119adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → 𝑘 ∈ ℕ0)
121117, 120expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
1223adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → 𝐵 ∈ ℂ)
123 fzoval 12340 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℤ → (1..^𝑁) = (1...(𝑁 − 1)))
12452, 123syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (1..^𝑁) = (1...(𝑁 − 1)))
125124eleq2d 2673 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘 ∈ (1..^𝑁) ↔ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))))
126 fzonnsub 12362 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 ∈ (1..^𝑁) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ)
127126nnnn0d 11228 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ (1..^𝑁) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0)
128125, 127syl6bir 243 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1)) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0))
129128imp 444 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → (𝑁𝑘) ∈ ℕ0)
130122, 129expcld 12870 . . . . . . . . . . 11 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → (𝐵↑(𝑁𝑘)) ∈ ℂ)
131121, 130mulcld 9939 . . . . . . . . . 10 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))) → ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) ∈ ℂ)
132116, 131fsumcl 14311 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) ∈ ℂ)
1332, 105expcld 12870 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴𝑁) ∈ ℂ)
134 oveq1 6556 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑙 → (𝑘 + 1) = (𝑙 + 1))
135134oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑙 → (𝐴↑(𝑘 + 1)) = (𝐴↑(𝑙 + 1)))
136 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑙 → (𝑁𝑘) = (𝑁𝑙))
137136oveq1d 6564 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑙 → ((𝑁𝑘) − 1) = ((𝑁𝑙) − 1))
138137oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑙 → (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)) = (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1)))
139135, 138oveq12d 6567 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑙 → ((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = ((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1))))
140139cbvsumv 14274 . . . . . . . . . . . 12 Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1)))
141 1m1e0 10966 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1 − 1) = 0
142141eqcomi 2619 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 = (1 − 1)
143142oveq1i 6559 . . . . . . . . . . . . . 14 (0...((𝑁 − 1) − 1)) = ((1 − 1)...((𝑁 − 1) − 1))
144143a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (0...((𝑁 − 1) − 1)) = ((1 − 1)...((𝑁 − 1) − 1)))
14536adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → 𝑁 ∈ ℂ)
146 elfznn0 12302 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1)) → 𝑙 ∈ ℕ0)
147146nn0cnd 11230 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1)) → 𝑙 ∈ ℂ)
148147adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → 𝑙 ∈ ℂ)
149 1cnd 9935 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → 1 ∈ ℂ)
150145, 148, 149subsub4d 10302 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → ((𝑁𝑙) − 1) = (𝑁 − (𝑙 + 1)))
151150oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1)) = (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1))))
152151oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) ∧ 𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))) → ((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1))) = ((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1)))))
153144, 152sumeq12dv 14284 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑙 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑙) − 1))) = Σ𝑙 ∈ ((1 − 1)...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1)))))
154140, 153syl5eq 2656 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑙 ∈ ((1 − 1)...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1)))))
155 1zzd 11285 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 1 ∈ ℤ)
156 peano2zm 11297 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
15752, 156syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
158 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑙 + 1) → (𝐴𝑘) = (𝐴↑(𝑙 + 1)))
159 oveq2 6557 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = (𝑙 + 1) → (𝑁𝑘) = (𝑁 − (𝑙 + 1)))
160159oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = (𝑙 + 1) → (𝐵↑(𝑁𝑘)) = (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1))))
161158, 160oveq12d 6567 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = (𝑙 + 1) → ((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = ((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1)))))
162155, 155, 157, 131, 161fsumshftm 14355 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) = Σ𝑙 ∈ ((1 − 1)...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑙 + 1)) · (𝐵↑(𝑁 − (𝑙 + 1)))))
163154, 162eqtr4d 2647 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))
164 npcan1 10334 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑁 ∈ ℂ → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
16536, 164syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑁 − 1) + 1) = 𝑁)
166165oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) = (𝐴𝑁))
167 peano2cnm 10226 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑁 ∈ ℂ → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
16835, 167syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ ℕ → (𝑁 − 1) ∈ ℂ)
169 1cnd 9935 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑁 ∈ ℕ → 1 ∈ ℂ)
17035, 168, 169sub32d 10303 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1) = ((𝑁 − 1) − (𝑁 − 1)))
171168subidd 10259 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − 1) − (𝑁 − 1)) = 0)
172170, 171eqtrd 2644 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑁 ∈ ℕ → ((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1) = 0)
1731723ad2ant1 1075 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1) = 0)
174173oveq2d 6565 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)) = (𝐵↑0))
175 exp0 12726 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐵 ∈ ℂ → (𝐵↑0) = 1)
1761753ad2ant3 1077 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑0) = 1)
177174, 176eqtrd 2644 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)) = 1)
178166, 177oveq12d 6567 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1))) = ((𝐴𝑁) · 1))
179133mulid1d 9936 . . . . . . . . . . 11 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) · 1) = (𝐴𝑁))
180178, 179eqtrd 2644 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1))) = (𝐴𝑁))
181163, 180oveq12d 6567 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))) = (Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))) + (𝐴𝑁)))
182132, 133, 181comraddd 10129 . . . . . . . 8 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))) = ((𝐴𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))))
183182oveq1d 6564 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((Σ𝑘 ∈ (0...((𝑁 − 1) − 1))((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) + ((𝐴↑((𝑁 − 1) + 1)) · (𝐵↑((𝑁 − (𝑁 − 1)) − 1)))) − ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))) = (((𝐴𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))) − ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))))
184133, 106, 132pnpcan2d 10309 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (((𝐴𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))) − ((𝐵𝑁) + Σ𝑘 ∈ (1...(𝑁 − 1))((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘))))) = ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)))
185115, 183, 1843eqtrd 2648 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴↑(𝑘 + 1)) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) − Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑(𝑁𝑘)))) = ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)))
18618, 50, 1853eqtrrd 2649 . . . . 5 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
1871863exp 1256 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℂ → (𝐵 ∈ ℂ → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))))
188 simp2 1055 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
189 simp3 1056 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → 𝐵 ∈ ℂ)
190188, 189subcld 10271 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴𝐵) ∈ ℂ)
191190mul01d 10114 . . . . . 6 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝐵) · 0) = 0)
192 oveq2 6557 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 = 0 → (0..^𝑁) = (0..^0))
193 fzo0 12361 . . . . . . . . . . 11 (0..^0) = ∅
194192, 193syl6eq 2660 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 0 → (0..^𝑁) = ∅)
195194sumeq1d 14279 . . . . . . . . 9 (𝑁 = 0 → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑘 ∈ ∅ ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
1961953ad2ant1 1075 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = Σ𝑘 ∈ ∅ ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))))
197 sum0 14299 . . . . . . . 8 Σ𝑘 ∈ ∅ ((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = 0
198196, 197syl6eq 2660 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1))) = 0)
199198oveq2d 6565 . . . . . 6 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))) = ((𝐴𝐵) · 0))
200 oveq2 6557 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 0 → (𝐴𝑁) = (𝐴↑0))
2012003ad2ant1 1075 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴𝑁) = (𝐴↑0))
202 exp0 12726 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐴↑0) = 1)
2032023ad2ant2 1076 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴↑0) = 1)
204201, 203eqtrd 2644 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐴𝑁) = 1)
205 oveq2 6557 . . . . . . . . . 10 (𝑁 = 0 → (𝐵𝑁) = (𝐵↑0))
2062053ad2ant1 1075 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵𝑁) = (𝐵↑0))
2071753ad2ant3 1077 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵↑0) = 1)
208206, 207eqtrd 2644 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → (𝐵𝑁) = 1)
209204, 208oveq12d 6567 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = (1 − 1))
210209, 141syl6eq 2660 . . . . . 6 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = 0)
211191, 199, 2103eqtr4rd 2655 . . . . 5 ((𝑁 = 0 ∧ 𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
2122113exp 1256 . . . 4 (𝑁 = 0 → (𝐴 ∈ ℂ → (𝐵 ∈ ℂ → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))))
213187, 212jaoi 393 . . 3 ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → (𝐴 ∈ ℂ → (𝐵 ∈ ℂ → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))))
2141, 213sylbi 206 . 2 (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ ℂ → (𝐵 ∈ ℂ → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))))
2152143imp 1249 1 ((𝑁 ∈ ℕ0𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝐴𝑁) − (𝐵𝑁)) = ((𝐴𝐵) · Σ𝑘 ∈ (0..^𝑁)((𝐴𝑘) · (𝐵↑((𝑁𝑘) − 1)))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 382   ∧ wa 383   ∧ w3a 1031   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  ∅c0 3874  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549  Fincfn 7841  ℂcc 9813  0cc0 9815  1c1 9816   + caddc 9818   · cmul 9820   − cmin 10145  ℕcn 10897  ℕ0cn0 11169  ℤcz 11254  ℤ≥cuz 11563  ...cfz 12197  ..^cfzo 12334  ↑cexp 12722  Σcsu 14264 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892  ax-pre-sup 9893 This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-sup 8231  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-div 10564  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-rp 11709  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-exp 12723  df-hash 12980  df-cj 13687  df-re 13688  df-im 13689  df-sqrt 13823  df-abs 13824  df-clim 14067  df-sum 14265 This theorem is referenced by:  pwm1geoserALT  40040  2pwp1prm  40041
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