Theorem gsumval3lem1 19025

Description: Lemma 1 for gsumval3 19027. (Contributed by AV, 31-May-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
gsumval3.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumval3.0	⊢ 0 = (0g‘𝐺)
gsumval3.p	⊢ + = (+g‘𝐺)
gsumval3.z	⊢ 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
gsumval3.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
gsumval3.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
gsumval3.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
gsumval3.c	⊢ (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝑍‘ran 𝐹))
gsumval3.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
gsumval3.h	⊢ (𝜑 → 𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴)
gsumval3.n	⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)
gsumval3.w	⊢ 𝑊 = ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )

Assertion

Ref	Expression
gsumval3lem1	⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘(𝐹 supp 0 )))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))

Distinct variable groups:   + ,𝑓   𝐴,𝑓   𝜑,𝑓   𝑓,𝐺   𝑓,𝑀   𝐵,𝑓   𝑓,𝐹   𝑓,𝐻   𝑓,𝑊

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑓)   0 (𝑓)   𝑍(𝑓)

Proof of Theorem gsumval3lem1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		gsumval3.h	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴)
2	1	ad2antrr 724	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → 𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴)
3		gsumval3.w	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑊 = ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )
4		suppssdm 7843	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 ) ⊆ dom (𝐹 ∘ 𝐻)
5	3, 4	eqsstri 4001	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑊 ⊆ dom (𝐹 ∘ 𝐻)
6		gsumval3.f	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐴⟶𝐵)
7		f1f 6575	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴 → 𝐻:(1...𝑀)⟶𝐴)
8	1, 7	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐻:(1...𝑀)⟶𝐴)
9		fco 6531	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝐻:(1...𝑀)⟶𝐴) → (𝐹 ∘ 𝐻):(1...𝑀)⟶𝐵)
10	6, 8, 9	syl2anc 586	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∘ 𝐻):(1...𝑀)⟶𝐵)
11	5, 10	fssdm 6530	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ⊆ (1...𝑀))
12	11	ad2antrr 724	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → 𝑊 ⊆ (1...𝑀))
13		f1ores 6629	. . . . . 6 ⊢ ((𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴 ∧ 𝑊 ⊆ (1...𝑀)) → (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐻 “ 𝑊))
14	2, 12, 13	syl2anc 586	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐻 “ 𝑊))
15	3	imaeq2i 5927	. . . . . . 7 ⊢ (𝐻 “ 𝑊) = (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 ))
16		gsumval3.a	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
17		fex 6989	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝐹 ∈ V)
18	6, 16, 17	syl2anc 586	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
19		ovex 7189	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1...𝑀) ∈ V
20		fex 6989	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐻:(1...𝑀)⟶𝐴 ∧ (1...𝑀) ∈ V) → 𝐻 ∈ V)
21	7, 19, 20	sylancl 588	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴 → 𝐻 ∈ V)
22	1, 21	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
23		f1fun 6577	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐻:(1...𝑀)–1-1→𝐴 → Fun 𝐻)
24	1, 23	syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐻)
25		gsumval3.n	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)
26	24, 25	jca 514	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻))
27	18, 22, 26	jca31 517	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) ∧ (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)))
28	27	ad2antrr 724	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) ∧ (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)))
29		imacosupp 7874	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) → ((Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻) → (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )) = (𝐹 supp 0 )))
30	29	imp 409	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) ∧ (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)) → (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )) = (𝐹 supp 0 ))
31	28, 30	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )) = (𝐹 supp 0 ))
32	15, 31	syl5eq 2868	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 “ 𝑊) = (𝐹 supp 0 ))
33	32	f1oeq3d 6612	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐻 “ 𝑊) ↔ (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐹 supp 0 )))
34	14, 33	mpbid 234	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))
35		isof1o 7076	. . . . 5 ⊢ (𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊) → 𝑓:(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→𝑊)
36	35	ad2antll 727	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → 𝑓:(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→𝑊)
37		f1oco 6637	. . . 4 ⊢ (((𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ) ∧ 𝑓:(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→𝑊) → ((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))
38	34, 36, 37	syl2anc 586	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))
39		f1of 6615	. . . . 5 ⊢ (𝑓:(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→𝑊 → 𝑓:(1...(♯‘𝑊))⟶𝑊)
40		frn 6520	. . . . 5 ⊢ (𝑓:(1...(♯‘𝑊))⟶𝑊 → ran 𝑓 ⊆ 𝑊)
41	36, 39, 40	3syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ran 𝑓 ⊆ 𝑊)
42		cores 6102	. . . 4 ⊢ (ran 𝑓 ⊆ 𝑊 → ((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓) = (𝐻 ∘ 𝑓))
43		f1oeq1 6604	. . . 4 ⊢ (((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓) = (𝐻 ∘ 𝑓) → (((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ) ↔ (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 )))
44	41, 42, 43	3syl 18	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (((𝐻 ↾ 𝑊) ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ) ↔ (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 )))
45	38, 44	mpbid 234	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))
46		fzfi 13341	. . . . . . 7 ⊢ (1...𝑀) ∈ Fin
47		ssfi 8738	. . . . . . 7 ⊢ (((1...𝑀) ∈ Fin ∧ 𝑊 ⊆ (1...𝑀)) → 𝑊 ∈ Fin)
48	46, 11, 47	sylancr 589	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Fin)
49	48	ad2antrr 724	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → 𝑊 ∈ Fin)
50	3	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → 𝑊 = ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 ))
51	50	imaeq2d 5929	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 “ 𝑊) = (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )))
52	46	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (1...𝑀) ∈ Fin)
53		fex2 7638	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐻:(1...𝑀)⟶𝐴 ∧ (1...𝑀) ∈ Fin ∧ 𝐴 ∈ 𝑉) → 𝐻 ∈ V)
54	8, 52, 16, 53	syl3anc 1367	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
55	18, 54, 26	jca31 517	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) ∧ (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)))
56	55	ad2antrr 724	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐹 ∈ V ∧ 𝐻 ∈ V) ∧ (Fun 𝐻 ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ ran 𝐻)))
57	56, 30	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 “ ((𝐹 ∘ 𝐻) supp 0 )) = (𝐹 supp 0 ))
58	51, 57	eqtrd 2856	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 “ 𝑊) = (𝐹 supp 0 ))
59	58	f1oeq3d 6612	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐻 “ 𝑊) ↔ (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐹 supp 0 )))
60	14, 59	mpbid 234	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ↾ 𝑊):𝑊–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))
61	49, 60	hasheqf1od 13715	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (♯‘𝑊) = (♯‘(𝐹 supp 0 )))
62	61	oveq2d 7172	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (1...(♯‘𝑊)) = (1...(♯‘(𝐹 supp 0 ))))
63	62	f1oeq2d 6611	. 2 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → ((𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘𝑊))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ) ↔ (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘(𝐹 supp 0 )))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 )))
64	45, 63	mpbid 234	1 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑊 ≠ ∅) ∧ (¬ 𝐴 ∈ ran ... ∧ 𝑓 Isom < , < ((1...(♯‘𝑊)), 𝑊))) → (𝐻 ∘ 𝑓):(1...(♯‘(𝐹 supp 0 )))–1-1-onto→(𝐹 supp 0 ))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114   ≠ wne 3016  Vcvv 3494   ⊆ wss 3936  ∅c0 4291  dom cdm 5555  ran crn 5556   ↾ cres 5557   “ cima 5558   ∘ ccom 5559  Fun wfun 6349  ⟶wf 6351  –1-1→wf1 6352  –1-1-onto→wf1o 6354  ‘cfv 6355   Isom wiso 6356  (class class class)co 7156   supp csupp 7830  Fincfn 8509  1c1 10538   < clt 10675  ℕcn 11638  ...cfz 12893  ♯chash 13691  Basecbs 16483  +_gcplusg 16565  0_gc0g 16713  Mndcmnd 17911  Cntzccntz 18445

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5190  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-int 4877  df-iun 4921  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-isom 6364  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-supp 7831  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-1o 8102  df-er 8289  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-fin 8513  df-card 9368  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-nn 11639  df-n0 11899  df-z 11983  df-uz 12245  df-fz 12894  df-hash 13692

This theorem is referenced by:  gsumval3lem2  19026