Theorem mptiffisupp 31902

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 7222	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) ∈ V)
4	1, 3	eqeltrid 2837	. 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 6694	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
9	1, 8	eqtri 2760	. . . 4 ⊢ 𝐹 = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
10	9	oveq1i 7415	. . 3 ⊢ (𝐹 supp 𝑍) = (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍)
11		inss2 4228	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
13	12	sselda 3981	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
14		mptiffisupp.c	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ 𝑉)
15	13, 14	syldan 591	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
16	15	fmpttd 7111	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶):(𝐴 ∩ 𝐵)⟶𝑉)
17		incom 4200	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐵)
18		mptiffisupp.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
19		infi 9264	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
20	18, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
21	17, 20	eqeltrrid 2838	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ∈ Fin)
22	16, 21, 5	fidmfisupp 9367	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) finSupp 𝑍)
23		difexg 5326	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑈 → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V)
24		mptexg 7219	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
25	2, 23, 24	3syl 18	. . . . 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 31900	. . . . . . . 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 1466	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
30		simpr 485	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅)
31	30	mpteq1d 5242	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍))
32		mpt0 6689	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍) = ∅
33	31, 32	eqtrdi 2788	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
34	33	cnveqd 5873	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ◡∅)
35		cnv0 6137	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ◡∅ = ∅
36	34, 35	eqtrdi 2788	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
37	36	imaeq1d 6056	. . . . . . . . 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 2788	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
40		eqid 2732	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
41		simpr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅)
42	40, 41	rnmptc 7204	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = {𝑍})
43	42	difeq1d 4120	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ({𝑍} ∖ {𝑍}))
44		difid 4369	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑍} ∖ {𝑍}) = ∅
45	43, 44	eqtrdi 2788	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ∅)
46	45	imaeq2d 6057	. . . . . . . . 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 2788	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
49	39, 48	pm2.61dane 3029	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
50	29, 49	eqtrd 2772	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = ∅)
51		0fin 9167	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
52	50, 51	eqeltrdi 2841	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) ∈ Fin)
53	25, 5, 27, 52	isfsuppd 9362	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) finSupp 𝑍)
54	22, 53	fsuppun 9378	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍) ∈ Fin)
55	10, 54	eqeltrid 2837	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
56	4, 5, 7, 55	isfsuppd 9362	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  Vcvv 3474   ∖ cdif 3944   ∪ cun 3945   ∩ cin 3946   ⊆ wss 3947  ∅c0 4321  ifcif 4527  {csn 4627   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230  ^◡ccnv 5674  ran crn 5676   “ cima 5678  Fun wfun 6534  (class class class)co 7405   supp csupp 8142  Fincfn 8935   finSupp cfsupp 9357

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7721

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-supp 8143  df-1o 8462  df-en 8936  df-fin 8939  df-fsupp 9358

This theorem is referenced by:  elrspunsn  32535  gsummoncoe1fzo  32656