Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  gsumvsca2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gsumvsca2 33788
Description: Scalar product of a finite group sum for a left module over a semiring. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2018.) (Proof shortened by AV, 12-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumvsca.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
gsumvsca.g 𝐺 = (Scalar‘𝑊)
gsumvsca.z 0 = (0g‘𝑊)
gsumvsca.t · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
gsumvsca.p + = (+g‘𝑊)
gsumvsca.k (𝜑 → 𝐾 ⊆ (Base‘𝐺))
gsumvsca.a (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
gsumvsca.w (𝜑 → 𝑊 ∈ SLMod)
gsumvsca2.n (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝐵)
gsumvsca2.c ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑃 ∈ 𝐾)
Assertion
Ref Expression
gsumvsca2 (𝜑 → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
Distinct variable groups:   · ,𝑘   𝐴,𝑘   𝑘,𝑊   𝜑,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝐺   𝑘,𝐾   𝑄,𝑘
Allowed substitution hints:   𝑃(𝑘)   + (𝑘)   0 (𝑘)

Proof of Theorem gsumvsca2
Dummy variables 𝑒 𝑎 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumvsca.a . 2 (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
2 ssid 3930 . . 3 𝐴 ⊆ 𝐴
3 sseq1 3933 . . . . . . 7 (𝑎 = ∅ → (𝑎 ⊆ 𝐴 ↔ ∅ ⊆ 𝐴))
43anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ ∅ ⊆ 𝐴)))
5 mpteq1 5193 . . . . . . . 8 (𝑎 = ∅ → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄)))
65oveq2d 7436 . . . . . . 7 (𝑎 = ∅ → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))))
7 mpteq1 5193 . . . . . . . . 9 (𝑎 = ∅ → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃))
87oveq2d 7436 . . . . . . . 8 (𝑎 = ∅ → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)))
98oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑎 = ∅ → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄))
106, 9eqeq12d 2776 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) ↔ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
114, 10imbi12d 347 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) ↔ ((𝜑 ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
12 sseq1 3933 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝑒 → (𝑎 ⊆ 𝐴 ↔ 𝑒 ⊆ 𝐴))
1312anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑒 → ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝑒 ⊆ 𝐴)))
14 mpteq1 5193 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑒 → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄)) = (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄)))
1514oveq2d 7436 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝑒 → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))))
16 mpteq1 5193 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑒 → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃) = (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))
1716oveq2d 7436 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑒 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)))
1817oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝑒 → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
1915, 18eqeq12d 2776 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑒 → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) ↔ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
2013, 19imbi12d 347 . . . . 5 (𝑎 = 𝑒 → (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑒 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
21 sseq1 3933 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (𝑎 ⊆ 𝐴 ↔ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴))
2221anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)))
23 mpteq1 5193 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄)) = (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄)))
2423oveq2d 7436 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))))
25 mpteq1 5193 . . . . . . . . 9 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃) = (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃))
2625oveq2d 7436 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)))
2726oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))
2824, 27eqeq12d 2776 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) ↔ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
2922, 28imbi12d 347 . . . . 5 (𝑎 = (𝑒 ∪ {𝑧}) → (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) ↔ ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
30 sseq1 3933 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝐴 → (𝑎 ⊆ 𝐴 ↔ 𝐴 ⊆ 𝐴))
3130anbi2d 642 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → ((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) ↔ (𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐴)))
32 mpteq1 5193 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄)) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄)))
3332oveq2d 7436 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝐴 → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))))
34 mpteq1 5193 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃) = (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃))
3534oveq2d 7436 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝐴 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)))
3635oveq1d 7435 . . . . . . 7 (𝑎 = 𝐴 → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
3733, 36eqeq12d 2776 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄) ↔ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
3831, 37imbi12d 347 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (((𝜑 ∧ 𝑎 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑎 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) ↔ ((𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
39 gsumvsca.w . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑊 ∈ SLMod)
40 gsumvsca2.n . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑄 ∈ 𝐵)
41 gsumvsca.b . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘𝑊)
42 gsumvsca.g . . . . . . . . . 10 𝐺 = (Scalar‘𝑊)
43 gsumvsca.t . . . . . . . . . 10 · = ( ·𝑠 ‘𝑊)
44 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (0g‘𝐺) = (0g‘𝐺)
45 gsumvsca.z . . . . . . . . . 10 0 = (0g‘𝑊)
4641, 42, 43, 44, 45slmd0vs 33785 . . . . . . . . 9 ((𝑊 ∈ SLMod ∧ 𝑄 ∈ 𝐵) → ((0g‘𝐺) · 𝑄) = 0 )
4739, 40, 46syl2anc 596 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((0g‘𝐺) · 𝑄) = 0 )
4847eqcomd 2766 . . . . . . 7 (𝜑 → 0 = ((0g‘𝐺) · 𝑄))
49 mpt0 6681 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄)) = ∅
5049oveq2i 7431 . . . . . . . 8 (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (𝑊 Σg ∅)
5145gsum0 18873 . . . . . . . 8 (𝑊 Σg ∅) = 0
5250, 51eqtri 2783 . . . . . . 7 (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = 0
53 mpt0 6681 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃) = ∅
5453oveq2i 7431 . . . . . . . . 9 (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) = (𝐺 Σg ∅)
5544gsum0 18873 . . . . . . . . 9 (𝐺 Σg ∅) = (0g‘𝐺)
5654, 55eqtri 2783 . . . . . . . 8 (𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) = (0g‘𝐺)
5756oveq1i 7430 . . . . . . 7 ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄) = ((0g‘𝐺) · 𝑄)
5848, 52, 573eqtr4g 2820 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄))
5958adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ 𝑃)) · 𝑄))
60 ssun1 4176 . . . . . . . . 9 𝑒 ⊆ (𝑒 ∪ {𝑧})
61 sstr2 3915 . . . . . . . . 9 (𝑒 ⊆ (𝑒 ∪ {𝑧}) → ((𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → 𝑒 ⊆ 𝐴))
6260, 61ax-mp 5 . . . . . . . 8 ((𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴 → 𝑒 ⊆ 𝐴)
6362anim2i 629 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝜑 ∧ 𝑒 ⊆ 𝐴))
6463imim1i 64 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑒 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
6539ad2antrl 741 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑊 ∈ SLMod)
66 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (Base‘𝐺) = (Base‘𝐺)
6742slmdsrg 33768 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ SLMod → 𝐺 ∈ SRing)
68 srgcmn 20415 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺 ∈ SRing → 𝐺 ∈ CMnd)
6965, 67, 683syl 19 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝐺 ∈ CMnd)
70 vex 3454 . . . . . . . . . . . . 13 𝑒 ∈ V
7170a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑒 ∈ V)
72 simplrl 789 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝜑)
73 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
7473unssad 4191 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑒 ⊆ 𝐴)
7574sselda 3908 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝑘 ∈ 𝐴)
76 gsumvsca.k . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝐾 ⊆ (Base‘𝐺))
7776adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝐾 ⊆ (Base‘𝐺))
78 gsumvsca2.c . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑃 ∈ 𝐾)
7977, 78sseldd 3909 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐴) → 𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
8072, 75, 79syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
8180fmpttd 7115 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃):𝑒⟶(Base‘𝐺))
82 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃) = (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)
83 simpll 779 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑒 ∈ Fin)
8472, 75, 78syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝑃 ∈ 𝐾)
85 fvexd 6900 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (0g‘𝐺) ∈ V)
8682, 83, 84, 85fsuppmptdm 9368 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃) finSupp (0g‘𝐺))
8766, 44, 69, 71, 81, 86gsumcl 20129 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) ∈ (Base‘𝐺))
8873unssbd 4192 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → {𝑧} ⊆ 𝐴)
89 vex 3454 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 ∈ V
9089snss 4744 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ 𝐴 ↔ {𝑧} ⊆ 𝐴)
9188, 90sylibr 237 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ 𝐴)
9279ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ 𝐴 𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
9392ad2antrl 741 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ∀𝑘 ∈ 𝐴 𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
94 rspcsbela 4395 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑘 ∈ 𝐴 𝑃 ∈ (Base‘𝐺)) → ⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
9591, 93, 94syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 ∈ (Base‘𝐺))
9640ad2antrl 741 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑄 ∈ 𝐵)
97 gsumvsca.p . . . . . . . . . . . 12 + = (+g‘𝑊)
98 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 (+g‘𝐺) = (+g‘𝐺)
9941, 97, 42, 43, 66, 98slmdvsdir 33777 . . . . . . . . . . 11 ((𝑊 ∈ SLMod ∧ ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) ∈ (Base‘𝐺) ∧ ⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 ∈ (Base‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ 𝐵)) → (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃) · 𝑄) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
10065, 87, 95, 96, 99syl13anc 1399 . . . . . . . . . 10 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃) · 𝑄) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
101100adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃) · 𝑄) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
102 nfcsb1v 3870 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑘⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃
10389a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ V)
104 simplr 781 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ¬ 𝑧 ∈ 𝑒)
105 csbeq1a 3860 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑧 → 𝑃 = ⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃)
106102, 66, 98, 69, 83, 80, 103, 104, 95, 105gsumunsnf 20173 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃))
107106oveq1d 7435 . . . . . . . . . 10 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃) · 𝑄))
108107adantr 486 . . . . . . . . 9 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃))(+g‘𝐺)⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃) · 𝑄))
109 nfcv 2922 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑘 ·
110 nfcv 2922 . . . . . . . . . . . . 13 Ⅎ𝑘𝑄
111102, 109, 110nfov 7450 . . . . . . . . . . . 12 Ⅎ𝑘(⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)
112 slmdcmn 33766 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑊 ∈ SLMod → 𝑊 ∈ CMnd)
11365, 112syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑊 ∈ CMnd)
11472, 39syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝑊 ∈ SLMod)
11572, 40syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → 𝑄 ∈ 𝐵)
11641, 42, 43, 66slmdvscl 33775 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ SLMod ∧ 𝑃 ∈ (Base‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ 𝐵) → (𝑃 · 𝑄) ∈ 𝐵)
117114, 80, 115, 116syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ 𝑘 ∈ 𝑒) → (𝑃 · 𝑄) ∈ 𝐵)
11841, 42, 43, 66slmdvscl 33775 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑊 ∈ SLMod ∧ ⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 ∈ (Base‘𝐺) ∧ 𝑄 ∈ 𝐵) → (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄) ∈ 𝐵)
11965, 95, 96, 118syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄) ∈ 𝐵)
120105oveq1d 7435 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑧 → (𝑃 · 𝑄) = (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄))
121111, 41, 97, 113, 83, 117, 103, 104, 119, 120gsumunsnf 20173 . . . . . . . . . . 11 (((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
122121adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
123 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
124123oveq1d 7435 . . . . . . . . . 10 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
125122, 124eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = (((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) + (⦋𝑧 / 𝑘⦌𝑃 · 𝑄)))
126101, 108, 1253eqtr4rd 2806 . . . . . . . 8 ((((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) ∧ (𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) ∧ (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))
127126exp31 425 . . . . . . 7 ((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) → ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → ((𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
128127a2d 30 . . . . . 6 ((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) → (((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
12964, 128syl5 35 . . . . 5 ((𝑒 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑒) → (((𝜑 ∧ 𝑒 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝑒 ↦ 𝑃)) · 𝑄)) → ((𝜑 ∧ (𝑒 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ (𝑒 ∪ {𝑧}) ↦ 𝑃)) · 𝑄))))
13011, 20, 29, 38, 59, 129findcard2s 9181 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → ((𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐴) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄)))
131130imp 412 . . 3 ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝜑 ∧ 𝐴 ⊆ 𝐴)) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
1322, 131mpanr2 717 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝜑) → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
1331, 132mpancom 701 1 (𝜑 → (𝑊 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ (𝑃 · 𝑄))) = ((𝐺 Σg (𝑘 ∈ 𝐴 ↦ 𝑃)) · 𝑄))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450  ⦋csb 3846   ⊆ wss 3895   ∪ cun 4149  ∅c0 4278  {csn 4583   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Fincfn 8973  Basecbs 17387  +gcplusg 17428  Scalarcsca 17431   ·𝑠 cvsca 17432  0gc0g 17610   Σg cgsu 17611  CMndccmn 19994  SRingcsrg 20412  SLModcslmd 33761
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-hash 14475  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-submnd 18979  df-mulg 19278  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-srg 20413  df-slmd 33762
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator