Theorem gsumcom3 20020

Description: A commutative law for finitely supported iterated sums. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Nov-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
gsumcom3.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumcom3.z	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
gsumcom3.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
gsumcom3.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
gsumcom3.r	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑊)
gsumcom3.f	⊢ ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
gsumcom3.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
gsumcom3.n	⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑗𝑈𝑘)) → 𝑋 = 0 )

Assertion

Ref	Expression
gsumcom3	⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋)))) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))))

Distinct variable groups:   𝑗,𝑘,𝐴   𝐵,𝑗,𝑘   𝐶,𝑗,𝑘   𝑗,𝐺,𝑘   𝑈,𝑗,𝑘   𝑗,𝑉   0 ,𝑗,𝑘   𝜑,𝑗,𝑘   𝑘,𝑊

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

Proof of Theorem gsumcom3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gsumcom3.b	. . 3 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
2		gsumcom3.z	. . 3 ⊢ 0 = (0g‘𝐺)
3		gsumcom3.g	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ CMnd)
4		gsumcom3.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
5		gsumcom3.r	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝑊)
6		gsumcom3.f	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
7		gsumcom3.u	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ Fin)
8		gsumcom3.n	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑗𝑈𝑘)) → 𝑋 = 0 )
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	gsumcom 20019	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴, 𝑘 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶, 𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))
10	5	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) → 𝐶 ∈ 𝑊)
11	1, 2, 3, 4, 10, 6, 7, 8	gsum2d2 20016	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴, 𝑘 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋)) = (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋)))))
12	4	adantr 480	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) → 𝐴 ∈ 𝑉)
13	6	ancom2s 649	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ 𝐶 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴)) → 𝑋 ∈ 𝐵)
14		cnvfi 9243	. . . 4 ⊢ (𝑈 ∈ Fin → ◡𝑈 ∈ Fin)
15	7, 14	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → ◡𝑈 ∈ Fin)
16		ancom 460	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 ∈ 𝐶 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ↔ (𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶))
17		vex 3492	. . . . . . 7 ⊢ 𝑘 ∈ V
18		vex 3492	. . . . . . 7 ⊢ 𝑗 ∈ V
19	17, 18	brcnv 5907	. . . . . 6 ⊢ (𝑘◡𝑈𝑗 ↔ 𝑗𝑈𝑘)
20	19	notbii 320	. . . . 5 ⊢ (¬ 𝑘◡𝑈𝑗 ↔ ¬ 𝑗𝑈𝑘)
21	16, 20	anbi12i 627	. . . 4 ⊢ (((𝑘 ∈ 𝐶 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ ¬ 𝑘◡𝑈𝑗) ↔ ((𝑗 ∈ 𝐴 ∧ 𝑘 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑗𝑈𝑘))
22	21, 8	sylan2b 593	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ ((𝑘 ∈ 𝐶 ∧ 𝑗 ∈ 𝐴) ∧ ¬ 𝑘◡𝑈𝑗)) → 𝑋 = 0 )
23	1, 2, 3, 5, 12, 13, 15, 22	gsum2d2 20016	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶, 𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))))
24	9, 11, 23	3eqtr3d 2788	1 ⊢ (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ 𝑋)))) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐶 ↦ (𝐺 Σg (𝑗 ∈ 𝐴 ↦ 𝑋)))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   class class class wbr 5166   ↦ cmpt 5249  ^◡ccnv 5699  ‘cfv 6573  (class class class)co 7448   ∈ cmpo 7450  Fincfn 9003  Basecbs 17258  0_gc0g 17499   Σ_g cgsu 17500  CMndccmn 19822

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-iin 5018  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-of 7714  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-supp 8202  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-2o 8523  df-er 8763  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-fsupp 9432  df-oi 9579  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-2 12356  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-seq 14053  df-hash 14380  df-sets 17211  df-slot 17229  df-ndx 17241  df-base 17259  df-ress 17288  df-plusg 17324  df-0g 17501  df-gsum 17502  df-mre 17644  df-mrc 17645  df-acs 17647  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-submnd 18819  df-mulg 19108  df-cntz 19357  df-cmn 19824

This theorem is referenced by:  gsumcom3fi  20021  gsumxp2  20022