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

Theorem gsumzunsnd 19923
Description: Append an element to a finite group sum, more general version of gsumunsnd 19925. (Contributed by AV, 7-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumzunsnd.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumzunsnd.p + = (+g𝐺)
gsumzunsnd.z 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
gsumzunsnd.f 𝐹 = (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋)
gsumzunsnd.g (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
gsumzunsnd.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
gsumzunsnd.c (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝑍‘ran 𝐹))
gsumzunsnd.x ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑋𝐵)
gsumzunsnd.m (𝜑𝑀𝑉)
gsumzunsnd.d (𝜑 → ¬ 𝑀𝐴)
gsumzunsnd.y (𝜑𝑌𝐵)
gsumzunsnd.s ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋 = 𝑌)
Assertion
Ref Expression
gsumzunsnd (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝑘,𝐺   𝑘,𝑀   𝜑,𝑘   𝑘,𝑌
Allowed substitution hints:   + (𝑘)   𝐹(𝑘)   𝑉(𝑘)   𝑋(𝑘)   𝑍(𝑘)

Proof of Theorem gsumzunsnd
StepHypRef Expression
1 gsumzunsnd.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
2 eqid 2725 . . 3 (0g𝐺) = (0g𝐺)
3 gsumzunsnd.p . . 3 + = (+g𝐺)
4 gsumzunsnd.z . . 3 𝑍 = (Cntz‘𝐺)
5 gsumzunsnd.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
6 gsumzunsnd.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7 snfi 9069 . . . 4 {𝑀} ∈ Fin
8 unfi 9197 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ {𝑀} ∈ Fin) → (𝐴 ∪ {𝑀}) ∈ Fin)
96, 7, 8sylancl 584 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∪ {𝑀}) ∈ Fin)
10 elun 4145 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↔ (𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀}))
11 gsumzunsnd.x . . . . . 6 ((𝜑𝑘𝐴) → 𝑋𝐵)
12 elsni 4647 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ {𝑀} → 𝑘 = 𝑀)
13 gsumzunsnd.s . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋 = 𝑌)
1412, 13sylan2 591 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑋 = 𝑌)
15 gsumzunsnd.y . . . . . . . 8 (𝜑𝑌𝐵)
1615adantr 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑌𝐵)
1714, 16eqeltrd 2825 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑋𝐵)
1811, 17jaodan 955 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
1910, 18sylan2b 592 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
20 gsumzunsnd.f . . . 4 𝐹 = (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋)
2119, 20fmptd 7123 . . 3 (𝜑𝐹:(𝐴 ∪ {𝑀})⟶𝐵)
22 gsumzunsnd.c . . 3 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝑍‘ran 𝐹))
2311expcom 412 . . . . . . 7 (𝑘𝐴 → (𝜑𝑋𝐵))
2415adantr 479 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑌𝐵)
2513, 24eqeltrd 2825 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 = 𝑀) → 𝑋𝐵)
2625expcom 412 . . . . . . . 8 (𝑘 = 𝑀 → (𝜑𝑋𝐵))
2712, 26syl 17 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ {𝑀} → (𝜑𝑋𝐵))
2823, 27jaoi 855 . . . . . 6 ((𝑘𝐴𝑘 ∈ {𝑀}) → (𝜑𝑋𝐵))
2910, 28sylbi 216 . . . . 5 (𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) → (𝜑𝑋𝐵))
3029impcom 406 . . . 4 ((𝜑𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀})) → 𝑋𝐵)
31 fvexd 6911 . . . 4 (𝜑 → (0g𝐺) ∈ V)
3220, 9, 30, 31fsuppmptdm 9401 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp (0g𝐺))
33 gsumzunsnd.d . . . 4 (𝜑 → ¬ 𝑀𝐴)
34 disjsn 4717 . . . 4 ((𝐴 ∩ {𝑀}) = ∅ ↔ ¬ 𝑀𝐴)
3533, 34sylibr 233 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∩ {𝑀}) = ∅)
36 eqidd 2726 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∪ {𝑀}) = (𝐴 ∪ {𝑀}))
371, 2, 3, 4, 5, 9, 21, 22, 32, 35, 36gsumzsplit 19894 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝐹𝐴)) + (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀}))))
3820reseq1i 5981 . . . . 5 (𝐹𝐴) = ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴)
39 ssun1 4170 . . . . . 6 𝐴 ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀})
40 resmpt 6042 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀}) → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4139, 40mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ 𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4238, 41eqtrid 2777 . . . 4 (𝜑 → (𝐹𝐴) = (𝑘𝐴𝑋))
4342oveq2d 7435 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹𝐴)) = (𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)))
4420reseq1i 5981 . . . . 5 (𝐹 ↾ {𝑀}) = ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀})
45 ssun2 4171 . . . . . 6 {𝑀} ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀})
46 resmpt 6042 . . . . . 6 ({𝑀} ⊆ (𝐴 ∪ {𝑀}) → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4745, 46mp1i 13 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ (𝐴 ∪ {𝑀}) ↦ 𝑋) ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4844, 47eqtrid 2777 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 ↾ {𝑀}) = (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))
4948oveq2d 7435 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀})) = (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋)))
5043, 49oveq12d 7437 . 2 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝐹𝐴)) + (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑀}))) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))))
51 gsumzunsnd.m . . . 4 (𝜑𝑀𝑉)
521, 5, 51, 15, 13gsumsnd 19919 . . 3 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋)) = 𝑌)
5352oveq2d 7435 . 2 (𝜑 → ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + (𝐺 Σg (𝑘 ∈ {𝑀} ↦ 𝑋))) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
5437, 50, 533eqtrd 2769 1 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = ((𝐺 Σg (𝑘𝐴𝑋)) + 𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 394  wo 845   = wceq 1533  wcel 2098  Vcvv 3461  cun 3942  cin 3943  wss 3944  c0 4322  {csn 4630  cmpt 5232  ran crn 5679  cres 5680  cfv 6549  (class class class)co 7419  Fincfn 8964  Basecbs 17183  +gcplusg 17236  0gc0g 17424   Σg cgsu 17425  Mndcmnd 18697  Cntzccntz 19278
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7741  ax-cnex 11196  ax-resscn 11197  ax-1cn 11198  ax-icn 11199  ax-addcl 11200  ax-addrcl 11201  ax-mulcl 11202  ax-mulrcl 11203  ax-mulcom 11204  ax-addass 11205  ax-mulass 11206  ax-distr 11207  ax-i2m1 11208  ax-1ne0 11209  ax-1rid 11210  ax-rnegex 11211  ax-rrecex 11212  ax-cnre 11213  ax-pre-lttri 11214  ax-pre-lttrn 11215  ax-pre-ltadd 11216  ax-pre-mulgt0 11217
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2930  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3419  df-v 3463  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3964  df-nul 4323  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4910  df-int 4951  df-iun 4999  df-iin 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-se 5634  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6307  df-ord 6374  df-on 6375  df-lim 6376  df-suc 6377  df-iota 6501  df-fun 6551  df-fn 6552  df-f 6553  df-f1 6554  df-fo 6555  df-f1o 6556  df-fv 6557  df-isom 6558  df-riota 7375  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-of 7685  df-om 7872  df-1st 7994  df-2nd 7995  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-1o 8487  df-er 8725  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-fin 8968  df-fsupp 9388  df-oi 9535  df-card 9964  df-pnf 11282  df-mnf 11283  df-xr 11284  df-ltxr 11285  df-le 11286  df-sub 11478  df-neg 11479  df-nn 12246  df-2 12308  df-n0 12506  df-z 12592  df-uz 12856  df-fz 13520  df-fzo 13663  df-seq 14003  df-hash 14326  df-sets 17136  df-slot 17154  df-ndx 17166  df-base 17184  df-ress 17213  df-plusg 17249  df-0g 17426  df-gsum 17427  df-mre 17569  df-mrc 17570  df-acs 17572  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-submnd 18744  df-mulg 19032  df-cntz 19280  df-cmn 19749
This theorem is referenced by:  mplcoe5  22000  gsumzresunsn  32858
  Copyright terms: Public domain W3C validator