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

Theorem hashreprin 33927
Description: Express a sum of representations over an intersection using a product of the indicator function. (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Dec-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
reprval.a (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„•)
reprval.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
reprval.s (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
hashreprin.b (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ Fin)
hashreprin.1 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† β„•)
Assertion
Ref Expression
hashreprin (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑐   𝑀,𝑐   𝑆,π‘Ž,𝑐   πœ‘,𝑐   𝐴,π‘Ž   𝐡,π‘Ž,𝑐   𝑀,π‘Ž   πœ‘,π‘Ž

Proof of Theorem hashreprin
StepHypRef Expression
1 hashreprin.1 . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 βŠ† β„•)
2 reprval.m . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„€)
3 reprval.s . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
4 hashreprin.b . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐡 ∈ Fin)
51, 2, 3, 4reprfi 33923 . . . 4 (πœ‘ β†’ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin)
6 inss2 4230 . . . . . 6 (𝐴 ∩ 𝐡) βŠ† 𝐡
76a1i 11 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐴 ∩ 𝐡) βŠ† 𝐡)
81, 2, 3, 7reprss 33924 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) βŠ† (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀))
95, 8ssfid 9270 . . 3 (πœ‘ β†’ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin)
10 1cnd 11214 . . 3 (πœ‘ β†’ 1 ∈ β„‚)
11 fsumconst 15741 . . 3 ((((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin ∧ 1 ∈ β„‚) β†’ Σ𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 = ((β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) Β· 1))
129, 10, 11syl2anc 583 . 2 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 = ((β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) Β· 1))
1310ralrimivw 3149 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘ ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 ∈ β„‚)
145olcd 871 . . . 4 (πœ‘ β†’ ((𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) βŠ† (β„€β‰₯β€˜0) ∨ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin))
15 sumss2 15677 . . . 4 (((((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) βŠ† (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ βˆ€π‘ ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 ∈ β„‚) ∧ ((𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) βŠ† (β„€β‰₯β€˜0) ∨ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin)) β†’ Σ𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)if(𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀), 1, 0))
168, 13, 14, 15syl21anc 835 . . 3 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)if(𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀), 1, 0))
171, 2, 3reprinrn 33925 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ ((𝐡 ∩ 𝐴)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴)))
18 incom 4202 . . . . . . . . . . . 12 (𝐡 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐡)
1918oveq1i 7422 . . . . . . . . . . 11 ((𝐡 ∩ 𝐴)(reprβ€˜π‘†)𝑀) = ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)
2019eleq2i 2824 . . . . . . . . . 10 (𝑐 ∈ ((𝐡 ∩ 𝐴)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ 𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀))
2120bibi1i 337 . . . . . . . . 9 ((𝑐 ∈ ((𝐡 ∩ 𝐴)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴)) ↔ (𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴)))
2221imbi2i 335 . . . . . . . 8 ((πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ ((𝐡 ∩ 𝐴)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴))) ↔ (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴))))
2317, 22mpbi 229 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ (𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∧ ran 𝑐 βŠ† 𝐴)))
2423baibd 539 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ (𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ↔ ran 𝑐 βŠ† 𝐴))
2524ifbid 4552 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ if(𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀), 1, 0) = if(ran 𝑐 βŠ† 𝐴, 1, 0))
26 nnex 12223 . . . . . . . . 9 β„• ∈ V
2726a1i 11 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ β„• ∈ V)
2827ralrimivw 3149 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘ ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)β„• ∈ V)
2928r19.21bi 3247 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ β„• ∈ V)
30 fzofi 13944 . . . . . . 7 (0..^𝑆) ∈ Fin
3130a1i 11 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ (0..^𝑆) ∈ Fin)
32 reprval.a . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐴 βŠ† β„•)
3332adantr 480 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝐴 βŠ† β„•)
341adantr 480 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝐡 βŠ† β„•)
352adantr 480 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝑀 ∈ β„€)
363adantr 480 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝑆 ∈ β„•0)
37 simpr 484 . . . . . . . 8 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀))
3834, 35, 36, 37reprf 33919 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝑐:(0..^𝑆)⟢𝐡)
3938, 34fssd 6736 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ 𝑐:(0..^𝑆)βŸΆβ„•)
4029, 31, 33, 39prodindf 33316 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)) = if(ran 𝑐 βŠ† 𝐴, 1, 0))
4125, 40eqtr4d 2774 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)) β†’ if(𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀), 1, 0) = βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
4241sumeq2dv 15654 . . 3 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)if(𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀), 1, 0) = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
4316, 42eqtrd 2771 . 2 (πœ‘ β†’ Σ𝑐 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)1 = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
44 hashcl 14321 . . . . 5 (((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀) ∈ Fin β†’ (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) ∈ β„•0)
459, 44syl 17 . . . 4 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) ∈ β„•0)
4645nn0cnd 12539 . . 3 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) ∈ β„‚)
4746mulridd 11236 . 2 (πœ‘ β†’ ((β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) Β· 1) = (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)))
4812, 43, 473eqtr3rd 2780 1 (πœ‘ β†’ (β™―β€˜((𝐴 ∩ 𝐡)(reprβ€˜π‘†)𝑀)) = Σ𝑐 ∈ (𝐡(reprβ€˜π‘†)𝑀)βˆπ‘Ž ∈ (0..^𝑆)(((πŸ­β€˜β„•)β€˜π΄)β€˜(π‘β€˜π‘Ž)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∨ wo 844   = wceq 1540   ∈ wcel 2105  βˆ€wral 3060  Vcvv 3473   ∩ cin 3948   βŠ† wss 3949  ifcif 4529  ran crn 5678  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7412  Fincfn 8942  β„‚cc 11111  0cc0 11113  1c1 11114   Β· cmul 11118  β„•cn 12217  β„•0cn0 12477  β„€cz 12563  β„€β‰₯cuz 12827  ..^cfzo 13632  β™―chash 14295  Ξ£csu 15637  βˆcprod 15854  πŸ­cind 33303  reprcrepr 33915
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 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7728  ax-inf2 9639  ax-cnex 11169  ax-resscn 11170  ax-1cn 11171  ax-icn 11172  ax-addcl 11173  ax-addrcl 11174  ax-mulcl 11175  ax-mulrcl 11176  ax-mulcom 11177  ax-addass 11178  ax-mulass 11179  ax-distr 11180  ax-i2m1 11181  ax-1ne0 11182  ax-1rid 11183  ax-rnegex 11184  ax-rrecex 11185  ax-cnre 11186  ax-pre-lttri 11187  ax-pre-lttrn 11188  ax-pre-ltadd 11189  ax-pre-mulgt0 11190  ax-pre-sup 11191
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-nel 3046  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-se 5633  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-isom 6553  df-riota 7368  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7859  df-1st 7978  df-2nd 7979  df-frecs 8269  df-wrecs 8300  df-recs 8374  df-rdg 8413  df-1o 8469  df-er 8706  df-map 8825  df-pm 8826  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-sup 9440  df-oi 9508  df-card 9937  df-pnf 11255  df-mnf 11256  df-xr 11257  df-ltxr 11258  df-le 11259  df-sub 11451  df-neg 11452  df-div 11877  df-nn 12218  df-2 12280  df-3 12281  df-n0 12478  df-z 12564  df-uz 12828  df-rp 12980  df-fz 13490  df-fzo 13633  df-seq 13972  df-exp 14033  df-hash 14296  df-cj 15051  df-re 15052  df-im 15053  df-sqrt 15187  df-abs 15188  df-clim 15437  df-sum 15638  df-prod 15855  df-ind 33304  df-repr 33916
This theorem is referenced by:  hashrepr  33932  breprexpnat  33941
  Copyright terms: Public domain W3C validator