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 30483
Description: Lemma for esummulc2 30485 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 1995 . . 3 𝑘𝜑
2 nfcv 2913 . . 3 𝑘𝐴
3 esumcocn.a . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
4 esumcocn.1 . . . . . 6 (𝜑𝐶 ∈ (𝐽 Cn 𝐽))
5 xrge0tps 30329 . . . . . . . 8 (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp
6 xrge0base 30026 . . . . . . . . 9 (0[,]+∞) = (Base‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
7 esumcocn.j . . . . . . . . . 10 𝐽 = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
8 xrge0topn 30330 . . . . . . . . . 10 (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞))) = ((ordTop‘ ≤ ) ↾t (0[,]+∞))
97, 8eqtr4i 2796 . . . . . . . . 9 𝐽 = (TopOpen‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
106, 9tpsuni 20962 . . . . . . . 8 ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp → (0[,]+∞) = 𝐽)
115, 10ax-mp 5 . . . . . . 7 (0[,]+∞) = 𝐽
1211, 11cnf 21272 . . . . . 6 (𝐶 ∈ (𝐽 Cn 𝐽) → 𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
134, 12syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
1413adantr 466 . . . 4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐶:(0[,]+∞)⟶(0[,]+∞))
15 esumcocn.b . . . 4 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝐵 ∈ (0[,]+∞))
1614, 15ffvelrnd 6504 . . 3 ((𝜑𝑘𝐴) → (𝐶𝐵) ∈ (0[,]+∞))
17 xrge0cmn 20004 . . . . . 6 (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ CMnd
1817a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ CMnd)
195a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) ∈ TopSp)
20 cmnmnd 18416 . . . . . . . 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 1116 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (0[,]+∞) ∧ 𝑦 ∈ (0[,]+∞)) → (𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦))))
2524ralrimivv 3119 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (0[,]+∞)∀𝑦 ∈ (0[,]+∞)(𝐶‘(𝑥 +𝑒 𝑦)) = ((𝐶𝑥) +𝑒 (𝐶𝑦)))
26 esumcocn.0 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐶‘0) = 0)
27 xrge0plusg 30028 . . . . . . . 8 +𝑒 = (+g‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
28 xrge00 30027 . . . . . . . 8 0 = (0g‘(ℝ*𝑠s (0[,]+∞)))
296, 6, 27, 27, 28, 28ismhm 17546 . . . . . . 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 218 . . . . . 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 1483 . . . . 5 (𝜑𝐶 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) MndHom (ℝ*𝑠s (0[,]+∞))))
32 eqidd 2772 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵) = (𝑘𝐴𝐵))
3332, 15fmpt3d 6529 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘𝐴𝐵):𝐴⟶(0[,]+∞))
341, 2, 3, 15esumel 30450 . . . . 5 (𝜑 → Σ*𝑘𝐴𝐵 ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴𝐵)))
356, 9, 9, 18, 19, 18, 19, 31, 4, 3, 33, 34tsmsmhm 22170 . . . 4 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵))))
3613, 15cofmpt 6543 . . . . 5 (𝜑 → (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵)))
3736oveq2d 6810 . . . 4 (𝜑 → ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝐶 ∘ (𝑘𝐴𝐵))) = ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵))))
3835, 37eleqtrd 2852 . . 3 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) ∈ ((ℝ*𝑠s (0[,]+∞)) tsums (𝑘𝐴 ↦ (𝐶𝐵))))
391, 2, 3, 16, 38esumid 30447 . 2 (𝜑 → Σ*𝑘𝐴(𝐶𝐵) = (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵))
4039eqcomd 2777 1 (𝜑 → (𝐶‘Σ*𝑘𝐴𝐵) = Σ*𝑘𝐴(𝐶𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 382  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wral 3061   cuni 4575  cmpt 4864  ccom 5254  wf 6028  cfv 6032  (class class class)co 6794  0cc0 10139  +∞cpnf 10274  cle 10278   +𝑒 cxad 12150  [,]cicc 12384  s cress 16066  t crest 16290  TopOpenctopn 16291  ordTopcordt 16368  *𝑠cxrs 16369  Mndcmnd 17503   MndHom cmhm 17542  CMndccmn 18401  TopSpctps 20958   Cn ccn 21250   tsums ctsu 22150  Σ*cesum 30430
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7097  ax-cnex 10195  ax-resscn 10196  ax-1cn 10197  ax-icn 10198  ax-addcl 10199  ax-addrcl 10200  ax-mulcl 10201  ax-mulrcl 10202  ax-mulcom 10203  ax-addass 10204  ax-mulass 10205  ax-distr 10206  ax-i2m1 10207  ax-1ne0 10208  ax-1rid 10209  ax-rnegex 10210  ax-rrecex 10211  ax-cnre 10212  ax-pre-lttri 10213  ax-pre-lttrn 10214  ax-pre-ltadd 10215  ax-pre-mulgt0 10216  ax-pre-sup 10217
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 829  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3589  df-csb 3684  df-dif 3727  df-un 3729  df-in 3731  df-ss 3738  df-pss 3740  df-nul 4065  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-iin 4658  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-se 5210  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5824  df-ord 5870  df-on 5871  df-lim 5872  df-suc 5873  df-iota 5995  df-fun 6034  df-fn 6035  df-f 6036  df-f1 6037  df-fo 6038  df-f1o 6039  df-fv 6040  df-isom 6041  df-riota 6755  df-ov 6797  df-oprab 6798  df-mpt2 6799  df-of 7045  df-om 7214  df-1st 7316  df-2nd 7317  df-supp 7448  df-wrecs 7560  df-recs 7622  df-rdg 7660  df-1o 7714  df-oadd 7718  df-er 7897  df-map 8012  df-en 8111  df-dom 8112  df-sdom 8113  df-fin 8114  df-fsupp 8433  df-fi 8474  df-sup 8505  df-inf 8506  df-oi 8572  df-card 8966  df-pnf 10279  df-mnf 10280  df-xr 10281  df-ltxr 10282  df-le 10283  df-sub 10471  df-neg 10472  df-div 10888  df-nn 11224  df-2 11282  df-3 11283  df-4 11284  df-5 11285  df-6 11286  df-7 11287  df-8 11288  df-9 11289  df-n0 11496  df-z 11581  df-dec 11697  df-uz 11890  df-q 11993  df-xadd 12153  df-ioo 12385  df-ioc 12386  df-ico 12387  df-icc 12388  df-fz 12535  df-fzo 12675  df-seq 13010  df-hash 13323  df-struct 16067  df-ndx 16068  df-slot 16069  df-base 16071  df-sets 16072  df-ress 16073  df-plusg 16163  df-mulr 16164  df-tset 16169  df-ple 16170  df-ds 16173  df-rest 16292  df-topn 16293  df-0g 16311  df-gsum 16312  df-topgen 16313  df-ordt 16370  df-xrs 16371  df-mre 16455  df-mrc 16456  df-acs 16458  df-ps 17409  df-tsr 17410  df-mgm 17451  df-sgrp 17493  df-mnd 17504  df-mhm 17544  df-submnd 17545  df-cntz 17958  df-cmn 18403  df-fbas 19959  df-fg 19960  df-top 20920  df-topon 20937  df-topsp 20959  df-bases 20972  df-ntr 21046  df-nei 21124  df-cn 21253  df-cnp 21254  df-haus 21341  df-fil 21871  df-fm 21963  df-flim 21964  df-flf 21965  df-tsms 22151  df-esum 30431
This theorem is referenced by:  esummulc1  30484
  Copyright terms: Public domain W3C validator