Theorem mptiffisupp 33337

Description: Conditions for a mapping function defined with a conditional to have finite support. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Feb-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
mptiffisupp.f	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍))
mptiffisupp.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈)
mptiffisupp.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
mptiffisupp.c	⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ 𝑉)
mptiffisupp.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑊)

Assertion

Ref	Expression
mptiffisupp	⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝑉   𝑥,𝑍   𝜑,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥)   𝑈(𝑥)   𝐹(𝑥)   𝑊(𝑥)

Proof of Theorem mptiffisupp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mptiffisupp.f	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍))
2		mptiffisupp.a	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑈)
3	2	mptexd 7234	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) ∈ V)
4	1, 3	eqeltrid 2864	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
5		mptiffisupp.z	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑊)
6	1	funmpt2 6584	. . 3 ⊢ Fun 𝐹
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐹)
8		partfun 6691	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
9	1, 8	eqtri 2783	. . . 4 ⊢ 𝐹 = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
10	9	oveq1i 7434	. . 3 ⊢ (𝐹 supp 𝑍) = (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍)
11		inss2 4133	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
13	12	sselda 3909	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
14		mptiffisupp.c	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ 𝑉)
15	13, 14	syldan 603	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
16	15	fmpttd 7120	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶):(𝐴 ∩ 𝐵)⟶𝑉)
17		incom 4105	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐵)
18		mptiffisupp.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
19		infi 9268	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
20	18, 19	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
21	17, 20	eqeltrrid 2865	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ∈ Fin)
22	16, 21, 5	fidmfisupp 9371	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) finSupp 𝑍)
23		difexg 5291	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑈 → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V)
24		mptexg 7231	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
25	2, 23, 24	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
26		funmpt 6583	. . . . . 6 ⊢ Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
27	26	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
28		supppreima 33335	. . . . . . . 8 ⊢ ((Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∧ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V ∧ 𝑍 ∈ 𝑊) → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
29	26, 25, 5, 28	mp3an2i 1495	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
30		simpr 490	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅)
31	30	mpteq1d 5194	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍))
32		mpt0 6686	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍) = ∅
33	31, 32	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
34	33	cnveqd 5854	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ◡∅)
35		cnv0 5862	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ◡∅ = ∅
36	34, 35	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
37	36	imaeq1d 6053	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
38		0ima 6203	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅
39	37, 38	eqtrdi 2811	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
40		eqid 2760	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
41		simpr 490	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅)
42	40, 41	rnmptc 7217	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = {𝑍})
43	42	difeq1d 4061	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ({𝑍} ∖ {𝑍}))
44		difid 4324	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑍} ∖ {𝑍}) = ∅
45	43, 44	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ∅)
46	45	imaeq2d 6054	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅))
47		ima0 6077	. . . . . . . . 9 ⊢ (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅) = ∅
48	46, 47	eqtrdi 2811	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
49	39, 48	pm2.61dane 3042	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
50	29, 49	eqtrd 2795	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = ∅)
51		0fi 9077	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
52	50, 51	eqeltrdi 2868	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) ∈ Fin)
53	25, 5, 27, 52	isfsuppd 9365	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) finSupp 𝑍)
54	22, 53	fsuppun 9386	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍) ∈ Fin)
55	10, 54	eqeltrid 2864	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
56	4, 5, 7, 55	isfsuppd 9365	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ⊆ wss 3896   ∖ cdif 4044   ∩ cin 4088   ∪ cun 4148  ∅c0 4277  ifcif 4481  {csn 4584   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ^◡ccnv 5650  ran crn 5652   “ cima 5654  Fun wfun 6537  (class class class)co 7424   supp csupp 8183  Fincfn 8980   finSupp cfsupp 9360

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-pr 5391  ax-un 7755

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-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-supp 8184  df-1o 8483  df-en 8981  df-fin 8984  df-fsupp 9361

This theorem is used by:  elrspunsn  34029  gsummoncoe1fzo  34179  mplmonprod  34236  extdgfialglem2  34375