MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  gsumpt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gsumpt 18568
Description: Sum of a family that is nonzero at at most one point. (Contributed by Stefan O'Rear, 7-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.) (Revised by AV, 6-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumpt.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumpt.z 0 = (0g𝐺)
gsumpt.g (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
gsumpt.a (𝜑𝐴𝑉)
gsumpt.x (𝜑𝑋𝐴)
gsumpt.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
gsumpt.s (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋})
Assertion
Ref Expression
gsumpt (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐹𝑋))

Proof of Theorem gsumpt
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumpt.f . . . 4 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
2 gsumpt.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐴)
32snssd 4475 . . . 4 (𝜑 → {𝑋} ⊆ 𝐴)
41, 3feqresmpt 6392 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ↾ {𝑋}) = (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎)))
54oveq2d 6809 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑋})) = (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))))
6 gsumpt.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
7 gsumpt.z . . 3 0 = (0g𝐺)
8 eqid 2771 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
9 gsumpt.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
10 gsumpt.a . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
111, 2ffvelrnd 6503 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ 𝐵)
12 eqidd 2772 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))
13 eqid 2771 . . . . . . . . . 10 (+g𝐺) = (+g𝐺)
146, 13, 8elcntzsn 17965 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 → ((𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}) ↔ ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))))
1511, 14syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}) ↔ ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))))
1611, 12, 15mpbir2and 692 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}))
1716snssd 4475 . . . . . 6 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}))
18 eqid 2771 . . . . . . 7 (mrCls‘(SubMnd‘𝐺)) = (mrCls‘(SubMnd‘𝐺))
19 eqid 2771 . . . . . . 7 (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) = (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
208, 18, 19cntzspan 18454 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ {(𝐹𝑋)} ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)})) → (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd)
219, 17, 20syl2anc 573 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd)
226submacs 17573 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Mnd → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵))
23 acsmre 16520 . . . . . . . 8 ((SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
249, 22, 233syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
2511snssd 4475 . . . . . . 7 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ 𝐵)
2618mrccl 16479 . . . . . . 7 (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵) ∧ {(𝐹𝑋)} ⊆ 𝐵) → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺))
2724, 25, 26syl2anc 573 . . . . . 6 (𝜑 → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺))
2819, 8submcmn2 18451 . . . . . 6 (((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺) → ((𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd ↔ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))))
2927, 28syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd ↔ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))))
3021, 29mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})))
31 ffn 6185 . . . . . . 7 (𝐹:𝐴𝐵𝐹 Fn 𝐴)
321, 31syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
33 simpr 471 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → 𝑎 = 𝑋)
3433fveq2d 6336 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑋))
3524, 18, 25mrcssidd 16493 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
36 fvex 6342 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑋) ∈ V
3736snss 4451 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ↔ {(𝐹𝑋)} ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
3835, 37sylibr 224 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
3938ad2antrr 705 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
4034, 39eqeltrd 2850 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
41 eldifsn 4453 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑎𝐴𝑎𝑋))
42 gsumpt.s . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋})
43 fvex 6342 . . . . . . . . . . . . . 14 (0g𝐺) ∈ V
447, 43eqeltri 2846 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
4544a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑0 ∈ V)
461, 42, 10, 45suppssr 7478 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})) → (𝐹𝑎) = 0 )
4741, 46sylan2br 582 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → (𝐹𝑎) = 0 )
487subm0cl 17560 . . . . . . . . . . . 12 (((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺) → 0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
4927, 48syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5049adantr 466 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → 0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5147, 50eqeltrd 2850 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5251anassrs 458 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎𝑋) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5340, 52pm2.61dane 3030 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎𝐴) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5453ralrimiva 3115 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑎𝐴 (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
55 ffnfv 6530 . . . . . 6 (𝐹:𝐴⟶((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ↔ (𝐹 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑎𝐴 (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})))
5632, 54, 55sylanbrc 572 . . . . 5 (𝜑𝐹:𝐴⟶((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
57 frn 6193 . . . . 5 (𝐹:𝐴⟶((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) → ran 𝐹 ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5856, 57syl 17 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
598cntzidss 17977 . . . 4 ((((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∧ ran 𝐹 ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) → ran 𝐹 ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘ran 𝐹))
6030, 58, 59syl2anc 573 . . 3 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘ran 𝐹))
61 ffun 6188 . . . . 5 (𝐹:𝐴𝐵 → Fun 𝐹)
621, 61syl 17 . . . 4 (𝜑 → Fun 𝐹)
63 snfi 8194 . . . . 5 {𝑋} ∈ Fin
64 ssfi 8336 . . . . 5 (({𝑋} ∈ Fin ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋}) → (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
6563, 42, 64sylancr 575 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
66 fex 6633 . . . . . 6 ((𝐹:𝐴𝐵𝐴𝑉) → 𝐹 ∈ V)
671, 10, 66syl2anc 573 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ V)
68 isfsupp 8435 . . . . 5 ((𝐹 ∈ V ∧ 0 ∈ V) → (𝐹 finSupp 0 ↔ (Fun 𝐹 ∧ (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)))
6967, 45, 68syl2anc 573 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 finSupp 0 ↔ (Fun 𝐹 ∧ (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)))
7062, 65, 69mpbir2and 692 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
716, 7, 8, 9, 10, 1, 60, 42, 70gsumzres 18517 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑋})) = (𝐺 Σg 𝐹))
72 fveq2 6332 . . . 4 (𝑎 = 𝑋 → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑋))
736, 72gsumsn 18561 . . 3 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑋𝐴 ∧ (𝐹𝑋) ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))) = (𝐹𝑋))
749, 2, 11, 73syl3anc 1476 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))) = (𝐹𝑋))
755, 71, 743eqtr3d 2813 1 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐹𝑋))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  wral 3061  Vcvv 3351  cdif 3720  wss 3723  {csn 4316   class class class wbr 4786  cmpt 4863  ran crn 5250  cres 5251  Fun wfun 6025   Fn wfn 6026  wf 6027  cfv 6031  (class class class)co 6793   supp csupp 7446  Fincfn 8109   finSupp cfsupp 8431  Basecbs 16064  s cress 16065  +gcplusg 16149  0gc0g 16308   Σg cgsu 16309  Moorecmre 16450  mrClscmrc 16451  ACScacs 16453  Mndcmnd 17502  SubMndcsubmnd 17542  Cntzccntz 17955  CMndccmn 18400
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 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  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 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-iin 4657  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-supp 7447  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fsupp 8432  df-oi 8571  df-card 8965  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-nn 11223  df-2 11281  df-n0 11495  df-z 11580  df-uz 11889  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-seq 13009  df-hash 13322  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-0g 16310  df-gsum 16311  df-mre 16454  df-mrc 16455  df-acs 16457  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-submnd 17544  df-mulg 17749  df-cntz 17957  df-cmn 18402
This theorem is referenced by:  gsummpt1n0  18571  dprdfid  18624  evlslem3  19729  evlslem1  19730  coe1tmmul2  19861  coe1tmmul  19862  uvcresum  20349  frlmup2  20355  mamulid  20464  mamurid  20465  coe1mul3  24079  tayl0  24336  jensen  24936  linc1  42742
  Copyright terms: Public domain W3C validator