MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nn0gsumfz Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nn0gsumfz 20026
Description: Replacing a finitely supported function over the nonnegative integers by a function over a finite set of sequential integers in a finite group sum. (Contributed by AV, 9-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
nn0gsumfz.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
nn0gsumfz.0 0 = (0g𝐺)
nn0gsumfz.g (𝜑𝐺 ∈ CMnd)
nn0gsumfz.f (𝜑𝐹 ∈ (𝐵m0))
nn0gsumfz.y (𝜑𝐹 finSupp 0 )
Assertion
Ref Expression
nn0gsumfz (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓)))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑓   𝑓,𝐹,𝑠,𝑥   𝑓,𝐺   0 ,𝑓,𝑠,𝑥   𝜑,𝑓,𝑠
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐵(𝑥,𝑠)   𝐺(𝑥,𝑠)

Proof of Theorem nn0gsumfz
StepHypRef Expression
1 nn0gsumfz.f . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (𝐵m0))
2 nn0gsumfz.0 . . . . 5 0 = (0g𝐺)
32fvexi 6934 . . . 4 0 ∈ V
41, 3jctir 520 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ 0 ∈ V))
5 nn0gsumfz.y . . 3 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
6 fsuppmapnn0ub 14046 . . 3 ((𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ 0 ∈ V) → (𝐹 finSupp 0 → ∃𝑠 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )))
74, 5, 6sylc 65 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ))
8 eqidd 2741 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)))
9 simpr 484 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ))
10 nn0gsumfz.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝐺)
11 nn0gsumfz.g . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ CMnd)
1211adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐺 ∈ CMnd)
131adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
14 simpr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝑠 ∈ ℕ0)
15 eqid 2740 . . . . . . 7 (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠))
1610, 2, 12, 13, 14, 15fsfnn0gsumfsffz 20025 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))))
1716imp 406 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
1813adantr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
19 fz0ssnn0 13679 . . . . . . 7 (0...𝑠) ⊆ ℕ0
20 elmapssres 8925 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ (0...𝑠) ⊆ ℕ0) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
2118, 19, 20sylancl 585 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
22 eqeq1 2744 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ↔ (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
23 oveq2 7456 . . . . . . . . 9 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝐺 Σg 𝑓) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
2423eqeq2d 2751 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → ((𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓) ↔ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))))
2522, 243anbi13d 1438 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → ((𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓)) ↔ ((𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))))
2625adantl 481 . . . . . 6 ((((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) ∧ 𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠))) → ((𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓)) ↔ ((𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))))
2721, 26rspcedv 3628 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (((𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))) → ∃𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓))))
288, 9, 17, 27mp3and 1464 . . . 4 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → ∃𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓)))
2928ex 412 . . 3 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) → ∃𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓))))
3029reximdva 3174 . 2 (𝜑 → (∃𝑠 ∈ ℕ0𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) → ∃𝑠 ∈ ℕ0𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓))))
317, 30mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ ℕ0𝑓 ∈ (𝐵m (0...𝑠))(𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) ∧ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1537  wcel 2108  wral 3067  wrex 3076  Vcvv 3488  wss 3976   class class class wbr 5166  cres 5702  cfv 6573  (class class class)co 7448  m cmap 8884   finSupp cfsupp 9431  0cc0 11184   < clt 11324  0cn0 12553  ...cfz 13567  Basecbs 17258  0gc0g 17499   Σg cgsu 17500  CMndccmn 19822
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770  ax-cnex 11240  ax-resscn 11241  ax-1cn 11242  ax-icn 11243  ax-addcl 11244  ax-addrcl 11245  ax-mulcl 11246  ax-mulrcl 11247  ax-mulcom 11248  ax-addass 11249  ax-mulass 11250  ax-distr 11251  ax-i2m1 11252  ax-1ne0 11253  ax-1rid 11254  ax-rnegex 11255  ax-rrecex 11256  ax-cnre 11257  ax-pre-lttri 11258  ax-pre-lttrn 11259  ax-pre-ltadd 11260  ax-pre-mulgt0 11261
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rmo 3388  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-se 5653  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-isom 6582  df-riota 7404  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-1st 8030  df-2nd 8031  df-supp 8202  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-1o 8522  df-er 8763  df-map 8886  df-en 9004  df-dom 9005  df-sdom 9006  df-fin 9007  df-fsupp 9432  df-oi 9579  df-card 10008  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11522  df-neg 11523  df-nn 12294  df-n0 12554  df-z 12640  df-uz 12904  df-fz 13568  df-fzo 13712  df-seq 14053  df-hash 14380  df-0g 17501  df-gsum 17502  df-mgm 18678  df-sgrp 18757  df-mnd 18773  df-cntz 19357  df-cmn 19824
This theorem is referenced by:  nn0gsumfz0  20027
  Copyright terms: Public domain W3C validator