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

Theorem gsumzunsnd 19076
Description: Append an element to a finite group sum, more general version of gsumunsnd 19078. (Contributed by AV, 7-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumzunsnd.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumzunsnd.p + = (+g𝐺)
gsumzunsnd.z 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
gsumzunsnd.f 𝐹 = (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋)
gsumzunsnd.g (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
gsumzunsnd.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
gsumzunsnd.c (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝑍‘ran 𝐹))
gsumzunsnd.x ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑋𝐵)
gsumzunsnd.m (𝜑𝑀𝑉)
gsumzunsnd.d (𝜑 → ¬ 𝑀𝐴)
gsumzunsnd.y (𝜑𝑌𝐵)
gsumzunsnd.s ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋 = 𝑌)
Assertion
Ref Expression
gsumzunsnd (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝐺   𝑘,𝑀   𝜑,𝑘   𝑘,𝑌
Allowed substitution hints:   + (𝑘)   𝐹(𝑘)   𝑉(𝑘)   𝑋(𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem gsumzunsnd
StepHypRef Expression
1 gsumzunsnd.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2821 . . 3 (0g𝐺) = (0g𝐺)
3 gsumzunsnd.p . . 3 + = (+g𝐺)
4 gsumzunsnd.z . . 3 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
5 gsumzunsnd.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
6 gsumzunsnd.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7 snfi 8594 . . . 4 {𝑀} ∈ Fin
8 unfi 8785 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝑀} ∈ Fin) → (𝐴 ∪ {𝑀}) ∈ Fin)
96, 7, 8sylancl 588 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∪ {𝑀}) ∈ Fin)
10 elun 4125 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↔ (𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀}))
11 gsumzunsnd.x . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑋𝐵)
12 elsni 4584 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ {𝑀} → 𝑘 = 𝑀)
13 gsumzunsnd.s . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋 = 𝑌)
1412, 13sylan2 594 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑋 = 𝑌)
15 gsumzunsnd.y . . . . . . . 8 (𝜑𝑌𝐵)
1615adantr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑌𝐵)
1714, 16eqeltrd 2913 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑋𝐵)
1811, 17jaodan 954 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
1910, 18sylan2b 595 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
20 gsumzunsnd.f . . . 4 𝐹 = (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋)
2119, 20fmptd 6878 . . 3 (𝜑𝐹:(𝐴 ∪ {𝑀})⟶𝐵)
22 gsumzunsnd.c . . 3 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝑍‘ran 𝐹))
2311expcom 416 . . . . . . 7 (𝑘𝐴 → (𝜑𝑋𝐵))
2415adantr 483 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑌𝐵)
2513, 24eqeltrd 2913 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋𝐵)
2625expcom 416 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑀 → (𝜑𝑋𝐵))
2712, 26syl 17 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ {𝑀} → (𝜑𝑋𝐵))
2823, 27jaoi 853 . . . . . 6 ((𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀}) → (𝜑𝑋𝐵))
2910, 28sylbi 219 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) → (𝜑𝑋𝐵))
3029impcom 410 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
31 fvexd 6685 . . . 4 (𝜑 → (0g𝐺) ∈ V)
3220, 9, 30, 31fsuppmptdm 8844 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp (0g𝐺))
33 gsumzunsnd.d . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑀𝐴)
34 disjsn 4647 . . . 4 ((𝐴 ∩ {𝑀}) = ∅ ↔ ¬ 𝑀𝐴)
3533, 34sylibr 236 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∩ {𝑀}) = ∅)
36 eqidd 2822 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∪ {𝑀}) = (𝐴 ∪ {𝑀}))
371, 2, 3, 4, 5, 9, 21, 22, 32, 35, 36gsumzsplit 19047 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝐹𝐴)) + (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀}))))
3820reseq1i 5849 . . . . 5 (𝐹𝐴) = ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴)
39 ssun1 4148 . . . . . 6 𝐴 ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀})
40 resmpt 5905 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀}) → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4139, 40mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4238, 41syl5eq 2868 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4342oveq2d 7172 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝐴)) = (𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)))
4420reseq1i 5849 . . . . 5 (𝐹 ↾ {𝑀}) = ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀})
45 ssun2 4149 . . . . . 6 {𝑀} ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀})
46 resmpt 5905 . . . . . 6 ({𝑀} ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀}) → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4745, 46mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4844, 47syl5eq 2868 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4948oveq2d 7172 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀})) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋)))
5043, 49oveq12d 7174 . 2 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝐹𝐴)) + (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀}))) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))))
51 gsumzunsnd.m . . . 4 (𝜑𝑀𝑉)
521, 5, 51, 15, 13gsumsnd 19072 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋)) = 𝑌)
5352oveq2d 7172 . 2 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
5437, 50, 533eqtrd 2860 1 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 398  wo 843   = wceq 1537  wcel 2114  Vcvv 3494  cun 3934  cin 3935  wss 3936  c0 4291  {csn 4567  cmpt 5146  ran crn 5556  cres 5557  cfv 6355  (class class class)co 7156  Fincfn 8509  Basecbs 16483  +gcplusg 16565  0gc0g 16713   Σg cgsu 16714  Mndcmnd 17911  Cntzccntz 18445
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5190  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-int 4877  df-iun 4921  df-iin 4922  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-se 5515  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-isom 6364  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-of 7409  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-supp 7831  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-1o 8102  df-oadd 8106  df-er 8289  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-fin 8513  df-fsupp 8834  df-oi 8974  df-card 9368  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-nn 11639  df-2 11701  df-n0 11899  df-z 11983  df-uz 12245  df-fz 12894  df-fzo 13035  df-seq 13371  df-hash 13692  df-ndx 16486  df-slot 16487  df-base 16489  df-sets 16490  df-ress 16491  df-plusg 16578  df-0g 16715  df-gsum 16716  df-mre 16857  df-mrc 16858  df-acs 16860  df-mgm 17852  df-sgrp 17901  df-mnd 17912  df-submnd 17957  df-mulg 18225  df-cntz 18447  df-cmn 18908
This theorem is referenced by:  mplcoe5  20249  gsumzresunsn  30691
  Copyright terms: Public domain W3C validator