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

Theorem gsumsub 18264
Description: The difference of two group sums. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014.) (Revised by AV, 6-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumsub.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumsub.z 0 = (0g𝐺)
gsumsub.m = (-g𝐺)
gsumsub.g (𝜑𝐺 ∈ Abel)
gsumsub.a (𝜑𝐴𝑉)
gsumsub.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
gsumsub.h (𝜑𝐻:𝐴𝐵)
gsumsub.fn (𝜑𝐹 finSupp 0 )
gsumsub.hn (𝜑𝐻 finSupp 0 )
Assertion
Ref Expression
gsumsub (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝑓 𝐻)) = ((𝐺 Σg 𝐹) (𝐺 Σg 𝐻)))

Proof of Theorem gsumsub
Dummy variables 𝑘 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumsub.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 gsumsub.z . . . 4 0 = (0g𝐺)
3 eqid 2626 . . . 4 (+g𝐺) = (+g𝐺)
4 gsumsub.g . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ Abel)
5 ablcmn 18115 . . . . 5 (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ CMnd)
64, 5syl 17 . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ CMnd)
7 gsumsub.a . . . 4 (𝜑𝐴𝑉)
8 gsumsub.f . . . 4 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
9 eqid 2626 . . . . . . 7 (invg𝐺) = (invg𝐺)
10 ablgrp 18114 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Abel → 𝐺 ∈ Grp)
114, 10syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐺 ∈ Grp)
121, 9, 11grpinvf1o 17401 . . . . . 6 (𝜑 → (invg𝐺):𝐵1-1-onto𝐵)
13 f1of 6096 . . . . . 6 ((invg𝐺):𝐵1-1-onto𝐵 → (invg𝐺):𝐵𝐵)
1412, 13syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (invg𝐺):𝐵𝐵)
15 gsumsub.h . . . . 5 (𝜑𝐻:𝐴𝐵)
16 fco 6017 . . . . 5 (((invg𝐺):𝐵𝐵𝐻:𝐴𝐵) → ((invg𝐺) ∘ 𝐻):𝐴𝐵)
1714, 15, 16syl2anc 692 . . . 4 (𝜑 → ((invg𝐺) ∘ 𝐻):𝐴𝐵)
18 gsumsub.fn . . . 4 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
19 fvex 6160 . . . . . . 7 (0g𝐺) ∈ V
202, 19eqeltri 2700 . . . . . 6 0 ∈ V
2120a1i 11 . . . . 5 (𝜑0 ∈ V)
22 fvex 6160 . . . . . . 7 (Base‘𝐺) ∈ V
231, 22eqeltri 2700 . . . . . 6 𝐵 ∈ V
2423a1i 11 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ V)
25 gsumsub.hn . . . . 5 (𝜑𝐻 finSupp 0 )
262, 9grpinvid 17392 . . . . . 6 (𝐺 ∈ Grp → ((invg𝐺)‘ 0 ) = 0 )
2711, 26syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((invg𝐺)‘ 0 ) = 0 )
2821, 15, 14, 7, 24, 25, 27fsuppco2 8253 . . . 4 (𝜑 → ((invg𝐺) ∘ 𝐻) finSupp 0 )
291, 2, 3, 6, 7, 8, 17, 18, 28gsumadd 18239 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝑓 (+g𝐺)((invg𝐺) ∘ 𝐻))) = ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)(𝐺 Σg ((invg𝐺) ∘ 𝐻))))
301, 2, 9, 4, 7, 15, 25gsuminv 18262 . . . 4 (𝜑 → (𝐺 Σg ((invg𝐺) ∘ 𝐻)) = ((invg𝐺)‘(𝐺 Σg 𝐻)))
3130oveq2d 6621 . . 3 (𝜑 → ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)(𝐺 Σg ((invg𝐺) ∘ 𝐻))) = ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐺 Σg 𝐻))))
3229, 31eqtrd 2660 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝑓 (+g𝐺)((invg𝐺) ∘ 𝐻))) = ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐺 Σg 𝐻))))
338ffvelrnda 6316 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
3415ffvelrnda 6316 . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐻𝑘) ∈ 𝐵)
35 gsumsub.m . . . . . . 7 = (-g𝐺)
361, 3, 9, 35grpsubval 17381 . . . . . 6 (((𝐹𝑘) ∈ 𝐵 ∧ (𝐻𝑘) ∈ 𝐵) → ((𝐹𝑘) (𝐻𝑘)) = ((𝐹𝑘)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐻𝑘))))
3733, 34, 36syl2anc 692 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → ((𝐹𝑘) (𝐻𝑘)) = ((𝐹𝑘)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐻𝑘))))
3837mpteq2dva 4709 . . . 4 (𝜑 → (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘) (𝐻𝑘))) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐻𝑘)))))
398feqmptd 6207 . . . . 5 (𝜑𝐹 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
4015feqmptd 6207 . . . . 5 (𝜑𝐻 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐻𝑘)))
417, 33, 34, 39, 40offval2 6868 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑓 𝐻) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘) (𝐻𝑘))))
42 fvex 6160 . . . . . 6 ((invg𝐺)‘(𝐻𝑘)) ∈ V
4342a1i 11 . . . . 5 ((𝜑𝑘𝐴) → ((invg𝐺)‘(𝐻𝑘)) ∈ V)
4414feqmptd 6207 . . . . . 6 (𝜑 → (invg𝐺) = (𝑥𝐵 ↦ ((invg𝐺)‘𝑥)))
45 fveq2 6150 . . . . . 6 (𝑥 = (𝐻𝑘) → ((invg𝐺)‘𝑥) = ((invg𝐺)‘(𝐻𝑘)))
4634, 40, 44, 45fmptco 6352 . . . . 5 (𝜑 → ((invg𝐺) ∘ 𝐻) = (𝑘𝐴 ↦ ((invg𝐺)‘(𝐻𝑘))))
477, 33, 43, 39, 46offval2 6868 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝑓 (+g𝐺)((invg𝐺) ∘ 𝐻)) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐻𝑘)))))
4838, 41, 473eqtr4d 2670 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑓 𝐻) = (𝐹𝑓 (+g𝐺)((invg𝐺) ∘ 𝐻)))
4948oveq2d 6621 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝑓 𝐻)) = (𝐺 Σg (𝐹𝑓 (+g𝐺)((invg𝐺) ∘ 𝐻))))
501, 2, 6, 7, 8, 18gsumcl 18232 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) ∈ 𝐵)
511, 2, 6, 7, 15, 25gsumcl 18232 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐻) ∈ 𝐵)
521, 3, 9, 35grpsubval 17381 . . 3 (((𝐺 Σg 𝐹) ∈ 𝐵 ∧ (𝐺 Σg 𝐻) ∈ 𝐵) → ((𝐺 Σg 𝐹) (𝐺 Σg 𝐻)) = ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐺 Σg 𝐻))))
5350, 51, 52syl2anc 692 . 2 (𝜑 → ((𝐺 Σg 𝐹) (𝐺 Σg 𝐻)) = ((𝐺 Σg 𝐹)(+g𝐺)((invg𝐺)‘(𝐺 Σg 𝐻))))
5432, 49, 533eqtr4d 2670 1 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝑓 𝐻)) = ((𝐺 Σg 𝐹) (𝐺 Σg 𝐻)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wcel 1992  Vcvv 3191   class class class wbr 4618  cmpt 4678  ccom 5083  wf 5846  1-1-ontowf1o 5849  cfv 5850  (class class class)co 6605  𝑓 cof 6849   finSupp cfsupp 8220  Basecbs 15776  +gcplusg 15857  0gc0g 16016   Σg cgsu 16017  Grpcgrp 17338  invgcminusg 17339  -gcsg 17340  CMndccmn 18109  Abelcabl 18110
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-cnex 9937  ax-resscn 9938  ax-1cn 9939  ax-icn 9940  ax-addcl 9941  ax-addrcl 9942  ax-mulcl 9943  ax-mulrcl 9944  ax-mulcom 9945  ax-addass 9946  ax-mulass 9947  ax-distr 9948  ax-i2m1 9949  ax-1ne0 9950  ax-1rid 9951  ax-rnegex 9952  ax-rrecex 9953  ax-cnre 9954  ax-pre-lttri 9955  ax-pre-lttrn 9956  ax-pre-ltadd 9957  ax-pre-mulgt0 9958
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-se 5039  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-isom 5859  df-riota 6566  df-ov 6608  df-oprab 6609  df-mpt2 6610  df-of 6851  df-om 7014  df-1st 7116  df-2nd 7117  df-supp 7242  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-1o 7506  df-oadd 7510  df-er 7688  df-map 7805  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-fsupp 8221  df-oi 8360  df-card 8710  df-pnf 10021  df-mnf 10022  df-xr 10023  df-ltxr 10024  df-le 10025  df-sub 10213  df-neg 10214  df-nn 10966  df-2 11024  df-n0 11238  df-z 11323  df-uz 11632  df-fz 12266  df-fzo 12404  df-seq 12739  df-hash 13055  df-ndx 15779  df-slot 15780  df-base 15781  df-sets 15782  df-ress 15783  df-plusg 15870  df-0g 16018  df-gsum 16019  df-mgm 17158  df-sgrp 17200  df-mnd 17211  df-mhm 17251  df-submnd 17252  df-grp 17341  df-minusg 17342  df-sbg 17343  df-ghm 17574  df-cntz 17666  df-cmn 18111  df-abl 18112
This theorem is referenced by:  gsummptfssub  18265  tsmsxplem2  21862
  Copyright terms: Public domain W3C validator