Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  esumc Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem esumc 34750
Description: Convert from the collection form to the class-variable form of a sum. (Contributed by Thierry Arnoux, 10-May-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
esumc.0 Ⅎ𝑘𝐷
esumc.1 Ⅎ𝑘𝜑
esumc.2 Ⅎ𝑘𝐴
esumc.3 (𝑦 = 𝐶 → 𝐷 = 𝐵)
esumc.4 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
esumc.5 (𝜑 → Fun ◡(𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶))
esumc.6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
esumc.7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑊)
Assertion
Ref Expression
esumc (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ 𝐴𝐵 = Σ*𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}𝐷)
Distinct variable groups:   𝑦,𝑘,𝑧   𝑦,𝐴,𝑧   𝑦,𝐵   𝑦,𝐶,𝑧   𝜑,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧, 𝑘)   𝐴(𝑘)   𝐵(𝑧, 𝑘)   𝐶(𝑘)   𝐷(𝑦, 𝑧, 𝑘)   𝑉(𝑦, 𝑧, 𝑘)   𝑊(𝑦, 𝑧, 𝑘)

Proof of Theorem esumc
StepHypRef Expression
1 esumc.1 . . 3 Ⅎ𝑘𝜑
2 esumc.0 . . 3 Ⅎ𝑘𝐷
3 nfcv 2926 . . 3 Ⅎ𝑦𝐵
4 nfre1 3291 . . . 4 Ⅎ𝑘∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶
54nfab 2932 . . 3 Ⅎ𝑘{𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}
6 esumc.2 . . 3 Ⅎ𝑘𝐴
7 nfmpt1 5207 . . 3 Ⅎ𝑘(𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)
8 esumc.3 . . 3 (𝑦 = 𝐶 → 𝐷 = 𝐵)
9 esumc.4 . . . . 5 (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
10 elex 3475 . . . . 5 (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝐴 ∈ V)
119, 10syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐴 ∈ V)
126, 11abrexexd 33174 . . 3 (𝜑 → {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶} ∈ V)
13 esumc.7 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑊)
1413ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐴 → 𝐶 ∈ 𝑊))
151, 14ralrimi 3264 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 ∈ 𝑊)
166fnmptf 6694 . . . . 5 (∀𝑘 ∈ 𝐴 𝐶 ∈ 𝑊 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) Fn 𝐴)
1715, 16syl 18 . . . 4 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) Fn 𝐴)
18 esumc.5 . . . 4 (𝜑 → Fun ◡(𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶))
19 eqid 2763 . . . . . 6 (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)
2019rnmpt 5945 . . . . 5 ran (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}
2120a1i 11 . . . 4 (𝜑 → ran (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶})
22 dff1o2 6849 . . . 4 ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶):𝐴⟶1-1onto{𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶} ↔ ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) Fn 𝐴 ∧ Fun ◡(𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) ∧ ran (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶) = {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}))
2317, 18, 21, 22syl3anbrc 1362 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶):𝐴⟶1-1onto{𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶})
24 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑘 ∈ 𝐴)
256fvmpt2f 7014 . . . 4 ((𝑘 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝑊) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘) = 𝐶)
2624, 13, 25syl2anc 596 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → ((𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝐶)‘𝑘) = 𝐶)
27 vex 3458 . . . . . 6 𝑦 ∈ V
28 eqeq1 2767 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 = 𝐶 ↔ 𝑦 = 𝐶))
2928rexbidv 3190 . . . . . 6 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶 ↔ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑦 = 𝐶))
3027, 29elab 3636 . . . . 5 (𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶} ↔ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑦 = 𝐶)
318reximi 3104 . . . . 5 (∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑦 = 𝐶 → ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝐷 = 𝐵)
3230, 31sylbi 220 . . . 4 (𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶} → ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝐷 = 𝐵)
33 nfcv 2926 . . . . . . 7 Ⅎ𝑘(0[,]+∞)
342, 33nfel 2940 . . . . . 6 Ⅎ𝑘 𝐷 ∈ (0[,]+∞)
35 esumc.6 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
36 eleq1 2852 . . . . . . . 8 (𝐷 = 𝐵 → (𝐷 ∈ (0[,]+∞) ↔ 𝐵 ∈ (0[,]+∞)))
3735, 36syl5ibrcom 250 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → (𝐷 = 𝐵 → 𝐷 ∈ (0[,]+∞)))
3837ex 418 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐴 → (𝐷 = 𝐵 → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))))
391, 34, 38rexlimd 3273 . . . . 5 (𝜑 → (∃𝑘 ∈ 𝐴 𝐷 = 𝐵 → 𝐷 ∈ (0[,]+∞)))
4039imp 412 . . . 4 ((𝜑 ∧ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝐷 = 𝐵) → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))
4132, 40sylan2 605 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}) → 𝐷 ∈ (0[,]+∞))
421, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 12, 23, 26, 41esumf1o 34749 . 2 (𝜑 → Σ*𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}𝐷 = Σ*𝑘 ∈ 𝐴𝐵)
4342eqcomd 2769 1 (𝜑 → Σ*𝑘 ∈ 𝐴𝐵 = Σ*𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑘 ∈ 𝐴 𝑧 = 𝐶}𝐷)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2147  {cab 2741  Ⅎwnfc 2911  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ↦ cmpt 5189  ◡ccnv 5654  ran crn 5656  Fun wfun 6549   Fn wfn 6550  ⟶1-1ontowf1o 6554  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440  0cc0 11224  +∞cpnf 11364  [,]cicc 13503  Σ*cesum 34726
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-isom 6564  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-supp 8202  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-2o 8502  df-er 8742  df-map 8874  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-fsupp 9379  df-fi 9427  df-oi 9528  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-3 12430  df-4 12431  df-5 12432  df-6 12433  df-7 12434  df-8 12435  df-9 12436  df-n0 12631  df-z 12718  df-dec 12839  df-uz 12990  df-xadd 13266  df-icc 13507  df-fz 13664  df-fzo 13813  df-seq 14169  df-hash 14499  df-struct 17351  df-sets 17368  df-slot 17386  df-ndx 17398  df-base 17414  df-ress 17435  df-plusg 17467  df-mulr 17468  df-tset 17473  df-ple 17474  df-ds 17476  df-rest 17619  df-topn 17620  df-0g 17638  df-gsum 17639  df-topgen 17640  df-ordt 17699  df-xrs 17700  df-ps 18766  df-tsr 18767  df-mgm 18842  df-sgrp 18934  df-mnd 18950  df-submnd 19005  df-cntz 19558  df-cmn 20023  df-fbas 21702  df-fg 21703  df-top 23239  df-topon 23256  df-topsp 23278  df-bases 23291  df-ntr 23365  df-nei 23443  df-fil 24192  df-fm 24284  df-flim 24285  df-flf 24286  df-tsms 24473  df-esum 34727
This theorem is used by:  esumrnmpt  34751  esum2dlem  34791  measvunilem  34912  omssubadd  34999
  Copyright terms: Public domain W3C validator