Theorem mptiffisupp 32457

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 7230	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) ∈ V)
4	1, 3	eqeltrid 2832	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ V)
5		mptiffisupp.z	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝑊)
6	1	funmpt2 6586	. . 3 ⊢ Fun 𝐹
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐹)
8		partfun 6696	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
9	1, 8	eqtri 2755	. . . 4 ⊢ 𝐹 = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
10	9	oveq1i 7424	. . 3 ⊢ (𝐹 supp 𝑍) = (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍)
11		inss2 4225	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
13	12	sselda 3978	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝑥 ∈ 𝐵)
14		mptiffisupp.c	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ 𝑉)
15	13, 14	syldan 590	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵)) → 𝐶 ∈ 𝑉)
16	15	fmpttd 7119	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶):(𝐴 ∩ 𝐵)⟶𝑉)
17		incom 4197	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐵)
18		mptiffisupp.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
19		infi 9284	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
20	18, 19	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∩ 𝐴) ∈ Fin)
21	17, 20	eqeltrrid 2833	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ∈ Fin)
22	16, 21, 5	fidmfisupp 9388	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) finSupp 𝑍)
23		difexg 5323	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑈 → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V)
24		mptexg 7227	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
25	2, 23, 24	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
26		funmpt 6585	. . . . . 6 ⊢ Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
27	26	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
28		supppreima 32455	. . . . . . . 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 1463	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
30		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅)
31	30	mpteq1d 5237	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍))
32		mpt0 6691	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍) = ∅
33	31, 32	eqtrdi 2783	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
34	33	cnveqd 5872	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ◡∅)
35		cnv0 6139	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ◡∅ = ∅
36	34, 35	eqtrdi 2783	. . . . . . . . . 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 6075	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅
39	37, 38	eqtrdi 2783	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
40		eqid 2727	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
41		simpr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅)
42	40, 41	rnmptc 7213	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = {𝑍})
43	42	difeq1d 4117	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ({𝑍} ∖ {𝑍}))
44		difid 4366	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑍} ∖ {𝑍}) = ∅
45	43, 44	eqtrdi 2783	. . . . . . . . . 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 6074	. . . . . . . . 9 ⊢ (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅) = ∅
48	46, 47	eqtrdi 2783	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
49	39, 48	pm2.61dane 3024	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
50	29, 49	eqtrd 2767	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = ∅)
51		0fin 9187	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
52	50, 51	eqeltrdi 2836	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) ∈ Fin)
53	25, 5, 27, 52	isfsuppd 9382	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) finSupp 𝑍)
54	22, 53	fsuppun 9402	. . 3 ⊢ (𝜑 → (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍) ∈ Fin)
55	10, 54	eqeltrid 2832	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐹 supp 𝑍) ∈ Fin)
56	4, 5, 7, 55	isfsuppd 9382	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1534   ∈ wcel 2099   ≠ wne 2935  Vcvv 3469   ∖ cdif 3941   ∪ cun 3942   ∩ cin 3943   ⊆ wss 3944  ∅c0 4318  ifcif 4524  {csn 4624   class class class wbr 5142   ↦ cmpt 5225  ^◡ccnv 5671  ran crn 5673   “ cima 5675  Fun wfun 6536  (class class class)co 7414   supp csupp 8159  Fincfn 8955   finSupp cfsupp 9377

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2164  ax-ext 2698  ax-rep 5279  ax-sep 5293  ax-nul 5300  ax-pr 5423  ax-un 7734

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 847  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2936  df-ral 3057  df-rex 3066  df-reu 3372  df-rab 3428  df-v 3471  df-sbc 3775  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3963  df-nul 4319  df-if 4525  df-pw 4600  df-sn 4625  df-pr 4627  df-op 4631  df-uni 4904  df-iun 4993  df-br 5143  df-opab 5205  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5570  df-eprel 5576  df-po 5584  df-so 5585  df-fr 5627  df-we 5629  df-xp 5678  df-rel 5679  df-cnv 5680  df-co 5681  df-dm 5682  df-rn 5683  df-res 5684  df-ima 5685  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7865  df-supp 8160  df-1o 8480  df-en 8956  df-fin 8959  df-fsupp 9378

This theorem is referenced by:  elrspunsn  33080  gsummoncoe1fzo  33200