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

Theorem esumcocn 30467
Description: Lemma for esummulc2 30469 and co. Composing with a continuous function preserves extended sums. (Contributed by Thierry Arnoux, 29-Jun-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
esumcocn.j 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
esumcocn.a (𝜑𝐴𝑉)
esumcocn.b ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
esumcocn.1 (𝜑𝐶 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
esumcocn.0 (𝜑 → (𝐶‘0) = 0)
esumcocn.f ((𝜑𝑥 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)))
Assertion
Ref Expression
esumcocn (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) = Σ*𝑘𝐴(𝐶𝐵))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝑥,𝑦,𝑘,𝐶   𝑘,𝑉   𝜑,𝑥,𝑦,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑘)   𝐽(𝑥,𝑦,𝑘)   𝑉(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem esumcocn
StepHypRef Expression
1 nfv 2005 . . 3 𝑘𝜑
2 nfcv 2948 . . 3 𝑘𝐴
3 esumcocn.a . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
4 esumcocn.1 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
5 xrge0tps 30313 . . . . . . . 8 (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp
6 xrge0base 30010 . . . . . . . . 9 (0[,]+∞) = (Base‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
7 esumcocn.j . . . . . . . . . 10 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
8 xrge0topn 30314 . . . . . . . . . 10 (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞))) = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
97, 8eqtr4i 2831 . . . . . . . . 9 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
106, 9tpsuni 20954 . . . . . . . 8 ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp → (0[,]+∞) = 𝐽)
115, 10ax-mp 5 . . . . . . 7 (0[,]+∞) = 𝐽
1211, 11cnf 21264 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) → 𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
134, 12syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
1413adantr 468 . . . 4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
15 esumcocn.b . . . 4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
1614, 15ffvelrnd 6582 . . 3 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐶𝐵) ∈ (0[,]+∞))
17 xrge0cmn 19996 . . . . . 6 (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ CMnd
1817a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ CMnd)
195a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp)
20 cmnmnd 18409 . . . . . . . 8 ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ CMnd → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd)
2117, 20ax-mp 5 . . . . . . 7 (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd
2221a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd)
23 esumcocn.f . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)))
24233expib 1145 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦))))
2524ralrimivv 3158 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (0[,]+∞)∀𝑦 ∈ (0[,]+∞)(𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)))
26 esumcocn.0 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐶‘0) = 0)
27 xrge0plusg 30012 . . . . . . . 8 +𝑒 = (+g‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
28 xrge00 30011 . . . . . . . 8 0 = (0g‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
296, 6, 27, 27, 28, 28ismhm 17542 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) MndHom (ℝ*𝑠s (0[,]+∞))) ↔ (((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd ∧ (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd) ∧ (𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞) ∧ ∀𝑥 ∈ (0[,]+∞)∀𝑦 ∈ (0[,]+∞)(𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)) ∧ (𝐶‘0) = 0)))
3029biimpri 219 . . . . . 6 ((((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd ∧ (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ Mnd) ∧ (𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞) ∧ ∀𝑥 ∈ (0[,]+∞)∀𝑦 ∈ (0[,]+∞)(𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)) ∧ (𝐶‘0) = 0)) → 𝐶 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) MndHom (ℝ*𝑠s (0[,]+∞))))
3122, 22, 13, 25, 26, 30syl23anc 1489 . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) MndHom (ℝ*𝑠s (0[,]+∞))))
32 eqidd 2807 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵) = (𝑘𝐴𝐵))
3332, 15fmpt3d 6608 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵):𝐴⟶(0[,]+∞))
341, 2, 3, 15esumel 30434 . . . . 5 (𝜑 → Σ*𝑘𝐴𝐵 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴𝐵)))
356, 9, 9, 18, 19, 18, 19, 31, 4, 3, 33, 34tsmsmhm 22162 . . . 4 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵))))
3613, 15cofmpt 6622 . . . . 5 (𝜑 → (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵)))
3736oveq2d 6890 . . . 4 (𝜑 → ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵))) = ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵))))
3835, 37eleqtrd 2887 . . 3 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵))))
391, 2, 3, 16, 38esumid 30431 . 2 (𝜑 → Σ*𝑘𝐴(𝐶𝐵) = (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵))
4039eqcomd 2812 1 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) = Σ*𝑘𝐴(𝐶𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  w3a 1100   = wceq 1637  wcel 2156  wral 3096   cuni 4630  cmpt 4923  ccom 5315  wf 6097  cfv 6101  (class class class)co 6874  0cc0 10221  +∞cpnf 10356  cle 10360   +𝑒 cxad 12160  [,]cicc 12396  s cress 16069  t crest 16286  TopOpenctopn 16287  ordTopcordt 16364  *𝑠cxrs 16365  Mndcmnd 17499   MndHom cmhm 17538  CMndccmn 18394  TopSpctps 20950   Cn ccn 21242   tsums ctsu 22142  Σ*cesum 30414
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1877  ax-4 1894  ax-5 2001  ax-6 2068  ax-7 2104  ax-8 2158  ax-9 2165  ax-10 2185  ax-11 2201  ax-12 2214  ax-13 2420  ax-ext 2784  ax-rep 4964  ax-sep 4975  ax-nul 4983  ax-pow 5035  ax-pr 5096  ax-un 7179  ax-cnex 10277  ax-resscn 10278  ax-1cn 10279  ax-icn 10280  ax-addcl 10281  ax-addrcl 10282  ax-mulcl 10283  ax-mulrcl 10284  ax-mulcom 10285  ax-addass 10286  ax-mulass 10287  ax-distr 10288  ax-i2m1 10289  ax-1ne0 10290  ax-1rid 10291  ax-rnegex 10292  ax-rrecex 10293  ax-cnre 10294  ax-pre-lttri 10295  ax-pre-lttrn 10296  ax-pre-ltadd 10297  ax-pre-mulgt0 10298  ax-pre-sup 10299
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 866  df-3or 1101  df-3an 1102  df-tru 1641  df-fal 1651  df-ex 1860  df-nf 1864  df-sb 2061  df-eu 2634  df-mo 2635  df-clab 2793  df-cleq 2799  df-clel 2802  df-nfc 2937  df-ne 2979  df-nel 3082  df-ral 3101  df-rex 3102  df-reu 3103  df-rmo 3104  df-rab 3105  df-v 3393  df-sbc 3634  df-csb 3729  df-dif 3772  df-un 3774  df-in 3776  df-ss 3783  df-pss 3785  df-nul 4117  df-if 4280  df-pw 4353  df-sn 4371  df-pr 4373  df-tp 4375  df-op 4377  df-uni 4631  df-int 4670  df-iun 4714  df-iin 4715  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5219  df-eprel 5224  df-po 5232  df-so 5233  df-fr 5270  df-se 5271  df-we 5272  df-xp 5317  df-rel 5318  df-cnv 5319  df-co 5320  df-dm 5321  df-rn 5322  df-res 5323  df-ima 5324  df-pred 5893  df-ord 5939  df-on 5940  df-lim 5941  df-suc 5942  df-iota 6064  df-fun 6103  df-fn 6104  df-f 6105  df-f1 6106  df-fo 6107  df-f1o 6108  df-fv 6109  df-isom 6110  df-riota 6835  df-ov 6877  df-oprab 6878  df-mpt2 6879  df-of 7127  df-om 7296  df-1st 7398  df-2nd 7399  df-supp 7530  df-wrecs 7642  df-recs 7704  df-rdg 7742  df-1o 7796  df-oadd 7800  df-er 7979  df-map 8094  df-en 8193  df-dom 8194  df-sdom 8195  df-fin 8196  df-fsupp 8515  df-fi 8556  df-sup 8587  df-inf 8588  df-oi 8654  df-card 9048  df-pnf 10361  df-mnf 10362  df-xr 10363  df-ltxr 10364  df-le 10365  df-sub 10553  df-neg 10554  df-div 10970  df-nn 11306  df-2 11364  df-3 11365  df-4 11366  df-5 11367  df-6 11368  df-7 11369  df-8 11370  df-9 11371  df-n0 11560  df-z 11644  df-dec 11760  df-uz 11905  df-q 12008  df-xadd 12163  df-ioo 12397  df-ioc 12398  df-ico 12399  df-icc 12400  df-fz 12550  df-fzo 12690  df-seq 13025  df-hash 13338  df-struct 16070  df-ndx 16071  df-slot 16072  df-base 16074  df-sets 16075  df-ress 16076  df-plusg 16166  df-mulr 16167  df-tset 16172  df-ple 16173  df-ds 16175  df-rest 16288  df-topn 16289  df-0g 16307  df-gsum 16308  df-topgen 16309  df-ordt 16366  df-xrs 16367  df-mre 16451  df-mrc 16452  df-acs 16454  df-ps 17405  df-tsr 17406  df-mgm 17447  df-sgrp 17489  df-mnd 17500  df-mhm 17540  df-submnd 17541  df-cntz 17951  df-cmn 18396  df-fbas 19951  df-fg 19952  df-top 20912  df-topon 20929  df-topsp 20951  df-bases 20964  df-ntr 21038  df-nei 21116  df-cn 21245  df-cnp 21246  df-haus 21333  df-fil 21863  df-fm 21955  df-flim 21956  df-flf 21957  df-tsms 22143  df-esum 30415
This theorem is referenced by:  esummulc1  30468
  Copyright terms: Public domain W3C validator