MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsumcn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fsumcn 22408
Description: A finite sum of functions to complex numbers from a common topological space is continuous. The class expression for 𝐵 normally contains free variables 𝑘 and 𝑥 to index it. (Contributed by NM, 8-Aug-2007.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Aug-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
fsumcn.3 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
fsumcn.4 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
fsumcn.5 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
fsumcn.6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Assertion
Ref Expression
fsumcn (𝜑 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝐴   𝑘,𝐽,𝑥   𝜑,𝑘,𝑥   𝑘,𝐾,𝑥   𝑘,𝑋,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥,𝑘)

Proof of Theorem fsumcn
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssid 3582 . 2 𝐴𝐴
2 fsumcn.5 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
3 sseq1 3584 . . . . . 6 (𝑤 = ∅ → (𝑤𝐴 ↔ ∅ ⊆ 𝐴))
4 sumeq1 14209 . . . . . . . 8 (𝑤 = ∅ → Σ𝑘𝑤 𝐵 = Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵)
54mpteq2dv 4663 . . . . . . 7 (𝑤 = ∅ → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵))
65eleq1d 2667 . . . . . 6 (𝑤 = ∅ → ((𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
73, 6imbi12d 332 . . . . 5 (𝑤 = ∅ → ((𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ↔ (∅ ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
87imbi2d 328 . . . 4 (𝑤 = ∅ → ((𝜑 → (𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) ↔ (𝜑 → (∅ ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
9 sseq1 3584 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑦 → (𝑤𝐴𝑦𝐴))
10 sumeq1 14209 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝑦 → Σ𝑘𝑤 𝐵 = Σ𝑘𝑦 𝐵)
1110mpteq2dv 4663 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝑦 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵))
1211eleq1d 2667 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑦 → ((𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
139, 12imbi12d 332 . . . . 5 (𝑤 = 𝑦 → ((𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ↔ (𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
1413imbi2d 328 . . . 4 (𝑤 = 𝑦 → ((𝜑 → (𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) ↔ (𝜑 → (𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
15 sseq1 3584 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑤𝐴 ↔ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴))
16 sumeq1 14209 . . . . . . . 8 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → Σ𝑘𝑤 𝐵 = Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵)
1716mpteq2dv 4663 . . . . . . 7 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵))
1817eleq1d 2667 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
1915, 18imbi12d 332 . . . . 5 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ↔ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
2019imbi2d 328 . . . 4 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝜑 → (𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) ↔ (𝜑 → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
21 sseq1 3584 . . . . . 6 (𝑤 = 𝐴 → (𝑤𝐴𝐴𝐴))
22 sumeq1 14209 . . . . . . . 8 (𝑤 = 𝐴 → Σ𝑘𝑤 𝐵 = Σ𝑘𝐴 𝐵)
2322mpteq2dv 4663 . . . . . . 7 (𝑤 = 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵))
2423eleq1d 2667 . . . . . 6 (𝑤 = 𝐴 → ((𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
2521, 24imbi12d 332 . . . . 5 (𝑤 = 𝐴 → ((𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) ↔ (𝐴𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
2625imbi2d 328 . . . 4 (𝑤 = 𝐴 → ((𝜑 → (𝑤𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑤 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) ↔ (𝜑 → (𝐴𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
27 sum0 14241 . . . . . . 7 Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵 = 0
2827mpteq2i 4659 . . . . . 6 (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ 0)
29 fsumcn.4 . . . . . . 7 (𝜑𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
30 fsumcn.3 . . . . . . . . 9 𝐾 = (TopOpen‘ℂfld)
3130cnfldtopon 22324 . . . . . . . 8 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ)
3231a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
33 0cnd 9885 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
3429, 32, 33cnmptc 21213 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑥𝑋 ↦ 0) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
3528, 34syl5eqel 2687 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
3635a1d 25 . . . 4 (𝜑 → (∅ ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ ∅ 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
37 ssun1 3733 . . . . . . . . . 10 𝑦 ⊆ (𝑦 ∪ {𝑧})
38 sstr 3571 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ⊆ (𝑦 ∪ {𝑧}) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → 𝑦𝐴)
3937, 38mpan 701 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑦𝐴)
4039imim1i 60 . . . . . . . 8 ((𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
41 simplr 787 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → ¬ 𝑧𝑦)
42 disjsn 4187 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅ ↔ ¬ 𝑧𝑦)
4341, 42sylibr 222 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → (𝑦 ∩ {𝑧}) = ∅)
44 eqidd 2606 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) = (𝑦 ∪ {𝑧}))
452ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → 𝐴 ∈ Fin)
46 simprl 789 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
47 ssfi 8038 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ∈ Fin)
4845, 46, 47syl2anc 690 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ∈ Fin)
49 simplll 793 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})) → 𝜑)
5046sselda 3563 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})) → 𝑘𝐴)
51 simplrr 796 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})) → 𝑥𝑋)
5229adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
5331a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ))
54 fsumcn.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
55 cnf2 20801 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋) ∧ 𝐾 ∈ (TopOn‘ℂ) ∧ (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → (𝑥𝑋𝐵):𝑋⟶ℂ)
5652, 53, 54, 55syl3anc 1317 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝑥𝑋𝐵):𝑋⟶ℂ)
57 eqid 2605 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑥𝑋𝐵) = (𝑥𝑋𝐵)
5857fmpt 6270 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (∀𝑥𝑋 𝐵 ∈ ℂ ↔ (𝑥𝑋𝐵):𝑋⟶ℂ)
5956, 58sylibr 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑘𝐴) → ∀𝑥𝑋 𝐵 ∈ ℂ)
60 rsp 2908 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (∀𝑥𝑋 𝐵 ∈ ℂ → (𝑥𝑋𝐵 ∈ ℂ))
6159, 60syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝑥𝑋𝐵 ∈ ℂ))
6261imp 443 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑘𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → 𝐵 ∈ ℂ)
6349, 50, 51, 62syl21anc 1316 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) ∧ 𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})) → 𝐵 ∈ ℂ)
6443, 44, 48, 63fsumsplit 14260 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵 = (Σ𝑘𝑦 𝐵 + Σ𝑘 ∈ {𝑧}𝐵))
65 simpr 475 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
6665unssbd 3748 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → {𝑧} ⊆ 𝐴)
67 vex 3171 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑧 ∈ V
6867snss 4254 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑧𝐴 ↔ {𝑧} ⊆ 𝐴)
6966, 68sylibr 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → 𝑧𝐴)
7069adantrr 748 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → 𝑧𝐴)
7161impancom 454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑𝑥𝑋) → (𝑘𝐴𝐵 ∈ ℂ))
7271ralrimiv 2943 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑥𝑋) → ∀𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℂ)
7372ad2ant2rl 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → ∀𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℂ)
74 nfcsb1v 3510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 𝑘𝑧 / 𝑘𝐵
7574nfel1 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝑘𝑧 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ
76 csbeq1a 3503 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑘 = 𝑧𝐵 = 𝑧 / 𝑘𝐵)
7776eleq1d 2667 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑘 = 𝑧 → (𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝑧 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ))
7875, 77rspc 3271 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧𝐴 → (∀𝑘𝐴 𝐵 ∈ ℂ → 𝑧 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ))
7970, 73, 78sylc 62 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → 𝑧 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ)
80 sumsns 14265 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑧𝐴𝑧 / 𝑘𝐵 ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ {𝑧}𝐵 = 𝑧 / 𝑘𝐵)
8170, 79, 80syl2anc 690 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → Σ𝑘 ∈ {𝑧}𝐵 = 𝑧 / 𝑘𝐵)
8281oveq2d 6539 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → (Σ𝑘𝑦 𝐵 + Σ𝑘 ∈ {𝑧}𝐵) = (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵))
8364, 82eqtrd 2639 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴𝑥𝑋)) → Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵 = (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵))
8483anassrs 677 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) ∧ 𝑥𝑋) → Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵 = (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵))
8584mpteq2dva 4662 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵)))
8685adantrr 748 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) = (𝑥𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵)))
87 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . 13 𝑤𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵)
88 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥𝑦
89 nfcsb1v 3510 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥𝑤 / 𝑥𝐵
9088, 89nfsum 14211 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵
91 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 +
92 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥𝑧
9392, 89nfcsb 3512 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵
9490, 91, 93nfov 6549 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵)
95 csbeq1a 3503 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑤𝐵 = 𝑤 / 𝑥𝐵)
9695sumeq2sdv 14224 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑤 → Σ𝑘𝑦 𝐵 = Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵)
9795csbeq2dv 3939 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑤𝑧 / 𝑘𝐵 = 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵)
9896, 97oveq12d 6541 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑤 → (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵) = (Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵))
9987, 94, 98cbvmpt 4667 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝐵)) = (𝑤𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵))
10086, 99syl6eq 2655 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) = (𝑤𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵)))
10129ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → 𝐽 ∈ (TopOn‘𝑋))
102 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑤Σ𝑘𝑦 𝐵
103102, 90, 96cbvmpt 4667 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) = (𝑤𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵)
104 simprr 791 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
105103, 104syl5eqelr 2688 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑤𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
106 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑤𝑧 / 𝑘𝐵
107106, 93, 97cbvmpt 4667 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵) = (𝑤𝑋𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵)
10869adantrr 748 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → 𝑧𝐴)
10954ralrimiva 2944 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
110109ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → ∀𝑘𝐴 (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
111 nfcv 2746 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑘𝑋
112111, 74nfmpt 4664 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑘(𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵)
113112nfel1 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑘(𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)
11476mpteq2dv 4663 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑘 = 𝑧 → (𝑥𝑋𝐵) = (𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵))
115114eleq1d 2667 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑧 → ((𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) ↔ (𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
116113, 115rspc 3271 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝐴 → (∀𝑘𝐴 (𝑥𝑋𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → (𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
117108, 110, 116sylc 62 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑥𝑋𝑧 / 𝑘𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
118107, 117syl5eqelr 2688 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑤𝑋𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
11930addcn 22403 . . . . . . . . . . . . 13 + ∈ ((𝐾 ×t 𝐾) Cn 𝐾)
120119a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → + ∈ ((𝐾 ×t 𝐾) Cn 𝐾))
121101, 105, 118, 120cnmpt12f 21217 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑤𝑋 ↦ (Σ𝑘𝑦 𝑤 / 𝑥𝐵 + 𝑧 / 𝑘𝑤 / 𝑥𝐵)) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
122100, 121eqeltrd 2683 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 ∧ (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
123122exp32 628 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → ((𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾) → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
124123a2d 29 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
12540, 124syl5 33 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
126125expcom 449 . . . . . 6 𝑧𝑦 → (𝜑 → ((𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
127126adantl 480 . . . . 5 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (𝜑 → ((𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)) → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
128127a2d 29 . . . 4 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → ((𝜑 → (𝑦𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝑦 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))) → (𝜑 → ((𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘 ∈ (𝑦 ∪ {𝑧})𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))))
1298, 14, 20, 26, 36, 128findcard2s 8059 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → (𝜑 → (𝐴𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))))
1302, 129mpcom 37 . 2 (𝜑 → (𝐴𝐴 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾)))
1311, 130mpi 20 1 (𝜑 → (𝑥𝑋 ↦ Σ𝑘𝐴 𝐵) ∈ (𝐽 Cn 𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 382   = wceq 1474  wcel 1975  wral 2891  csb 3494  cun 3533  cin 3534  wss 3535  c0 3869  {csn 4120  cmpt 4633  wf 5782  cfv 5786  (class class class)co 6523  Fincfn 7814  cc 9786  0cc0 9788   + caddc 9791  Σcsu 14206  TopOpenctopn 15847  fldccnfld 19509  TopOnctopon 20456   Cn ccn 20776   ×t ctx 21111
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1711  ax-4 1726  ax-5 1825  ax-6 1873  ax-7 1920  ax-8 1977  ax-9 1984  ax-10 2004  ax-11 2019  ax-12 2031  ax-13 2228  ax-ext 2585  ax-rep 4689  ax-sep 4699  ax-nul 4708  ax-pow 4760  ax-pr 4824  ax-un 6820  ax-inf2 8394  ax-cnex 9844  ax-resscn 9845  ax-1cn 9846  ax-icn 9847  ax-addcl 9848  ax-addrcl 9849  ax-mulcl 9850  ax-mulrcl 9851  ax-mulcom 9852  ax-addass 9853  ax-mulass 9854  ax-distr 9855  ax-i2m1 9856  ax-1ne0 9857  ax-1rid 9858  ax-rnegex 9859  ax-rrecex 9860  ax-cnre 9861  ax-pre-lttri 9862  ax-pre-lttrn 9863  ax-pre-ltadd 9864  ax-pre-mulgt0 9865  ax-pre-sup 9866  ax-addf 9867
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1866  df-eu 2457  df-mo 2458  df-clab 2592  df-cleq 2598  df-clel 2601  df-nfc 2735  df-ne 2777  df-nel 2778  df-ral 2896  df-rex 2897  df-reu 2898  df-rmo 2899  df-rab 2900  df-v 3170  df-sbc 3398  df-csb 3495  df-dif 3538  df-un 3540  df-in 3542  df-ss 3549  df-pss 3551  df-nul 3870  df-if 4032  df-pw 4105  df-sn 4121  df-pr 4123  df-tp 4125  df-op 4127  df-uni 4363  df-int 4401  df-iun 4447  df-iin 4448  df-br 4574  df-opab 4634  df-mpt 4635  df-tr 4671  df-eprel 4935  df-id 4939  df-po 4945  df-so 4946  df-fr 4983  df-se 4984  df-we 4985  df-xp 5030  df-rel 5031  df-cnv 5032  df-co 5033  df-dm 5034  df-rn 5035  df-res 5036  df-ima 5037  df-pred 5579  df-ord 5625  df-on 5626  df-lim 5627  df-suc 5628  df-iota 5750  df-fun 5788  df-fn 5789  df-f 5790  df-f1 5791  df-fo 5792  df-f1o 5793  df-fv 5794  df-isom 5795  df-riota 6485  df-ov 6526  df-oprab 6527  df-mpt2 6528  df-of 6768  df-om 6931  df-1st 7032  df-2nd 7033  df-supp 7156  df-wrecs 7267  df-recs 7328  df-rdg 7366  df-1o 7420  df-2o 7421  df-oadd 7424  df-er 7602  df-map 7719  df-ixp 7768  df-en 7815  df-dom 7816  df-sdom 7817  df-fin 7818  df-fsupp 8132  df-fi 8173  df-sup 8204  df-inf 8205  df-oi 8271  df-card 8621  df-cda 8846  df-pnf 9928  df-mnf 9929  df-xr 9930  df-ltxr 9931  df-le 9932  df-sub 10115  df-neg 10116  df-div 10530  df-nn 10864  df-2 10922  df-3 10923  df-4 10924  df-5 10925  df-6 10926  df-7 10927  df-8 10928  df-9 10929  df-n0 11136  df-z 11207  df-dec 11322  df-uz 11516  df-q 11617  df-rp 11661  df-xneg 11774  df-xadd 11775  df-xmul 11776  df-icc 12005  df-fz 12149  df-fzo 12286  df-seq 12615  df-exp 12674  df-hash 12931  df-cj 13629  df-re 13630  df-im 13631  df-sqrt 13765  df-abs 13766  df-clim 14009  df-sum 14207  df-struct 15639  df-ndx 15640  df-slot 15641  df-base 15642  df-sets 15643  df-ress 15644  df-plusg 15723  df-mulr 15724  df-starv 15725  df-sca 15726  df-vsca 15727  df-ip 15728  df-tset 15729  df-ple 15730  df-ds 15733  df-unif 15734  df-hom 15735  df-cco 15736  df-rest 15848  df-topn 15849  df-0g 15867  df-gsum 15868  df-topgen 15869  df-pt 15870  df-prds 15873  df-xrs 15927  df-qtop 15932  df-imas 15933  df-xps 15935  df-mre 16011  df-mrc 16012  df-acs 16014  df-mgm 17007  df-sgrp 17049  df-mnd 17060  df-submnd 17101  df-mulg 17306  df-cntz 17515  df-cmn 17960  df-psmet 19501  df-xmet 19502  df-met 19503  df-bl 19504  df-mopn 19505  df-cnfld 19510  df-top 20459  df-bases 20460  df-topon 20461  df-topsp 20462  df-cn 20779  df-cnp 20780  df-tx 21113  df-hmeo 21306  df-xms 21872  df-ms 21873  df-tms 21874
This theorem is referenced by:  fsum2cn  22409  lebnumlem2  22496  plycn  23734  psercn2  23894  knoppcnlem11  31465  fsumcnf  38002
  Copyright terms: Public domain W3C validator