Theorem mptiffisupp 33165

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 7223	. . 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 6572	. . 3 ⊢ Fun 𝐹
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐹)
8		partfun 6679	. . . . 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 7423	. . 3 ⊢ (𝐹 supp 𝑍) = (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍)
11		inss2 4183	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
13	12	sselda 3931	. . . . . . 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 7108	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶):(𝐴 ∩ 𝐵)⟶𝑉)
17		incom 4155	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐵)
18		mptiffisupp.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
19		infi 9240	. . . . . . 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 9342	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) finSupp 𝑍)
23		difexg 5294	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑈 → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V)
24		mptexg 7220	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
25	2, 23, 24	3syl 19	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
26		funmpt 6571	. . . . . 6 ⊢ Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
27	26	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
28		supppreima 33163	. . . . . . . 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 5195	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍))
32		mpt0 6674	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍) = ∅
33	31, 32	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
34	33	cnveqd 5855	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ◡∅)
35		cnv0 5863	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ◡∅ = ∅
36	34, 35	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
37	36	imaeq1d 6055	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
38		0ima 6074	. . . . . . . . 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 7206	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = {𝑍})
43	42	difeq1d 4073	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ({𝑍} ∖ {𝑍}))
44		difid 4325	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑍} ∖ {𝑍}) = ∅
45	43, 44	eqtrdi 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ∅)
46	45	imaeq2d 6056	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅))
47		ima0 6073	. . . . . . . . 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 9049	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
52	50, 51	eqeltrdi 2868	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) ∈ Fin)
53	25, 5, 27, 52	isfsuppd 9336	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) finSupp 𝑍)
54	22, 53	fsuppun 9357	. . 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 9336	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  Vcvv 3450   ∖ cdif 3896   ∪ cun 3897   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ifcif 4482  {csn 4584   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186  ^◡ccnv 5654  ran crn 5656   “ cima 5658  Fun wfun 6527  (class class class)co 7413   supp csupp 8158  Fincfn 8952   finSupp cfsupp 9331

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pr 5398  ax-un 7736

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  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 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-supp 8159  df-1o 8455  df-en 8953  df-fin 8956  df-fsupp 9332

This theorem is used by:  elrspunsn  33857  gsummoncoe1fzo  34007  mplmonprod  34064  extdgfialglem2  34203