Theorem mptiffisupp 32616

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 7198	. . 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 6555	. . 3 ⊢ Fun 𝐹
7	6	a1i 11	. 2 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐹)
8		partfun 6665	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ if(𝑥 ∈ 𝐵, 𝐶, 𝑍)) = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
9	1, 8	eqtri 2752	. . . 4 ⊢ 𝐹 = ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
10	9	oveq1i 7397	. . 3 ⊢ (𝐹 supp 𝑍) = (((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) ∪ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)) supp 𝑍)
11		inss2 4201	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
12	11	a1i 11	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
13	12	sselda 3946	. . . . . . 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 7087	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶):(𝐴 ∩ 𝐵)⟶𝑉)
17		incom 4172	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∩ 𝐴) = (𝐴 ∩ 𝐵)
18		mptiffisupp.b	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ Fin)
19		infi 9213	. . . . . . 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 9323	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵) ↦ 𝐶) finSupp 𝑍)
23		difexg 5284	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑈 → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V)
24		mptexg 7195	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∈ V → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
25	2, 23, 24	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∈ V)
26		funmpt 6554	. . . . . 6 ⊢ Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
27	26	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍))
28		supppreima 32614	. . . . . . . 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 1468	. . . . . . 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 5197	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍))
32		mpt0 6660	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ↦ 𝑍) = ∅
33	31, 32	eqtrdi 2780	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
34	33	cnveqd 5839	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ◡∅)
35		cnv0 6113	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ◡∅ = ∅
36	34, 35	eqtrdi 2780	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → ◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = ∅)
37	36	imaeq1d 6030	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})))
38		0ima 6049	. . . . . . . . 9 ⊢ (∅ “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅
39	37, 38	eqtrdi 2780	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) = ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
40		eqid 2729	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍)
41		simpr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅)
42	40, 41	rnmptc 7181	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) = {𝑍})
43	42	difeq1d 4088	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ({𝑍} ∖ {𝑍}))
44		difid 4339	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ({𝑍} ∖ {𝑍}) = ∅
45	43, 44	eqtrdi 2780	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍}) = ∅)
46	45	imaeq2d 6031	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅))
47		ima0 6048	. . . . . . . . 9 ⊢ (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ ∅) = ∅
48	46, 47	eqtrdi 2780	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝐴 ∖ 𝐵) ≠ ∅) → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
49	39, 48	pm2.61dane 3012	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (◡(𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) “ (ran (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) ∖ {𝑍})) = ∅)
50	29, 49	eqtrd 2764	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) = ∅)
51		0fi 9013	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
52	50, 51	eqeltrdi 2836	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) supp 𝑍) ∈ Fin)
53	25, 5, 27, 52	isfsuppd 9317	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↦ 𝑍) finSupp 𝑍)
54	22, 53	fsuppun 9338	. . 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 9317	1 ⊢ (𝜑 → 𝐹 finSupp 𝑍)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109   ≠ wne 2925  Vcvv 3447   ∖ cdif 3911   ∪ cun 3912   ∩ cin 3913   ⊆ wss 3914  ∅c0 4296  ifcif 4488  {csn 4589   class class class wbr 5107   ↦ cmpt 5188  ^◡ccnv 5637  ran crn 5639   “ cima 5641  Fun wfun 6505  (class class class)co 7387   supp csupp 8139  Fincfn 8918   finSupp cfsupp 9312

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pr 5387  ax-un 7711

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-supp 8140  df-1o 8434  df-en 8919  df-fin 8922  df-fsupp 9313

This theorem is referenced by:  elrspunsn  33400  gsummoncoe1fzo  33563