Theorem gsum2dlem1 20098

Description: Lemma 1 for gsum2d 20100. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014.) (Revised by AV, 8-Jun-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
gsum2d.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsum2d.z	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
gsum2d.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
gsum2d.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
gsum2d.r	⊢ (𝜑 → Rel 𝐴)
gsum2d.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝑊)
gsum2d.s	⊢ (𝜑 → dom 𝐴 ⊆ 𝐷)
gsum2d.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
gsum2d.w	⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 0 )

Assertion

Ref	Expression
gsum2dlem1	⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↦ (𝑗𝐹𝑘))) ∈ 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝐴   𝑗,𝐹,𝑘   𝑗,𝐺,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘   𝐵,𝑗,𝑘   𝐷,𝑗,𝑘   0 ,𝑗,𝑘

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑗, 𝑘)   𝑊(𝑗, 𝑘)

Proof of Theorem gsum2dlem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gsum2d.b	. 2 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
2		gsum2d.z	. 2 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3		gsum2d.g	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
4		gsum2d.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
5		imaexg 7911	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (𝐴 “ {𝑗}) ∈ V)
6	4, 5	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 “ {𝑗}) ∈ V)
7		vex 3454	. . . . 5 ⊢ 𝑗 ∈ V
8		vex 3454	. . . . 5 ⊢ 𝑘 ∈ V
9	7, 8	elimasn 6086	. . . 4 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↔ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴)
10		df-ov 7417	. . . . 5 ⊢ (𝑗𝐹𝑘) = (𝐹‘⟨𝑗, 𝑘⟩)
11		gsum2d.f	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
12	11	ffvelcdmda 7078	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴) → (𝐹‘⟨𝑗, 𝑘⟩) ∈ 𝐵)
13	10, 12	eqeltrid 2864	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴) → (𝑗𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
14	9, 13	sylan2b 606	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗})) → (𝑗𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
15	14	fmpttd 7109	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↦ (𝑗𝐹𝑘)):(𝐴 “ {𝑗})⟶𝐵)
16		gsum2d.w	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 0 )
17	16	fsuppimpd 9340	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
18		rnfi 9308	. . . 4 ⊢ ((𝐹 supp 0 ) ∈ Fin → ran (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
19	17, 18	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → ran (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
20	9	biimpi 219	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) → ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴)
21	7, 8	opelrn 5927	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐹 supp 0 ) → 𝑘 ∈ ran (𝐹 supp 0 ))
22	21	con3i 155	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑘 ∈ ran (𝐹 supp 0 ) → ¬ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐹 supp 0 ))
23	20, 22	anim12i 625	. . . . . 6 ⊢ ((𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ran (𝐹 supp 0 )) → (⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴 ∧ ¬ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐹 supp 0 )))
24		eldif 3909	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝐴 “ {𝑗}) ∖ ran (𝐹 supp 0 )) ↔ (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ∧ ¬ 𝑘 ∈ ran (𝐹 supp 0 )))
25		eldif 3909	. . . . . 6 ⊢ (⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐴 ∖ (𝐹 supp 0 )) ↔ (⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ 𝐴 ∧ ¬ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐹 supp 0 )))
26	23, 24, 25	3imtr4i 295	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ ((𝐴 “ {𝑗}) ∖ ran (𝐹 supp 0 )) → ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐴 ∖ (𝐹 supp 0 )))
27		ssidd 3954	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ (𝐹 supp 0 ))
28	2	fvexi 6893	. . . . . . . 8 ⊢ 0 ∈ V
29	28	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ V)
30	11, 27, 4, 29	suppssr 8194	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐴 ∖ (𝐹 supp 0 ))) → (𝐹‘⟨𝑗, 𝑘⟩) = 0 )
31	10, 30	eqtrid 2807	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ ⟨𝑗, 𝑘⟩ ∈ (𝐴 ∖ (𝐹 supp 0 ))) → (𝑗𝐹𝑘) = 0 )
32	26, 31	sylan2 605	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ((𝐴 “ {𝑗}) ∖ ran (𝐹 supp 0 ))) → (𝑗𝐹𝑘) = 0 )
33	32, 6	suppss2 8199	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↦ (𝑗𝐹𝑘)) supp 0 ) ⊆ ran (𝐹 supp 0 ))
34	19, 33	ssfid 9240	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↦ (𝑗𝐹𝑘)) supp 0 ) ∈ Fin)
35	1, 2, 3, 6, 15, 34	gsumcl2 20042	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝐴 “ {𝑗}) ↦ (𝑗𝐹𝑘))) ∈ 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3450   ∖ cdif 3896   ⊆ wss 3899  {csn 4584  ⟨cop 4590   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  dom cdm 5655  ran crn 5656   “ cima 5658  Rel wrel 5660  ⟶wf 6529  ‘cfv 6533  (class class class)co 7414   supp csupp 8159  Fincfn 8953   finSupp cfsupp 9332  Basecbs 17302  0_gc0g 17525   Σ_g cgsu 17526  CMndccmn 19908

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-cnex 11181  ax-resscn 11182  ax-1cn 11183  ax-icn 11184  ax-addcl 11185  ax-addrcl 11186  ax-mulcl 11187  ax-mulrcl 11188  ax-mulcom 11189  ax-addass 11190  ax-mulass 11191  ax-distr 11192  ax-i2m1 11193  ax-1ne0 11194  ax-1rid 11195  ax-rnegex 11196  ax-rrecex 11197  ax-cnre 11198  ax-pre-lttri 11199  ax-pre-lttrn 11200  ax-pre-ltadd 11201  ax-pre-mulgt0 11202

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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-er 8697  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-fsupp 9333  df-oi 9483  df-card 9945  df-pnf 11270  df-mnf 11271  df-xr 11272  df-ltxr 11273  df-le 11274  df-sub 11468  df-neg 11469  df-nn 12259  df-n0 12530  df-z 12617  df-uz 12889  df-fz 13563  df-fzo 13711  df-seq 14067  df-hash 14396  df-0g 17527  df-gsum 17528  df-mgm 18731  df-sgrp 18822  df-mnd 18838  df-cntz 19445  df-cmn 19910

This theorem is used by:  gsum2dlem2  20099  gsum2d  20100