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

Theorem nn0gsumfz 19893
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 6904 . . . 4 0 ∈ V
41, 3jctir 519 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ 0 ∈ V))
5 nn0gsumfz.y . . 3 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
6 fsuppmapnn0ub 13964 . . 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 2731 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)))
9 simpr 483 . . . . 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 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐺 ∈ CMnd)
131adantr 479 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
14 simpr 483 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝑠 ∈ ℕ0)
15 eqid 2730 . . . . . . 7 (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠))
1610, 2, 12, 13, 14, 15fsfnn0gsumfsffz 19892 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 ) → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))))
1716imp 405 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
1813adantr 479 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
19 fz0ssnn0 13600 . . . . . . 7 (0...𝑠) ⊆ ℕ0
20 elmapssres 8863 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ (0...𝑠) ⊆ ℕ0) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
2118, 19, 20sylancl 584 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
22 eqeq1 2734 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ↔ (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
23 oveq2 7419 . . . . . . . . 9 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝐺 Σg 𝑓) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
2423eqeq2d 2741 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → ((𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓) ↔ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))))
2522, 243anbi13d 1436 . . . . . . 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 480 . . . . . 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 3604 . . . . 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 1462 . . . 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 411 . . 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 3166 . 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 205  wa 394  w3a 1085   = wceq 1539  wcel 2104  wral 3059  wrex 3068  Vcvv 3472  wss 3947   class class class wbr 5147  cres 5677  cfv 6542  (class class class)co 7411  m cmap 8822   finSupp cfsupp 9363  0cc0 11112   < clt 11252  0cn0 12476  ...cfz 13488  Basecbs 17148  0gc0g 17389   Σg cgsu 17390  CMndccmn 19689
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 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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-int 4950  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-se 5631  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-pred 6299  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-isom 6551  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-supp 8149  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-1o 8468  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9364  df-oi 9507  df-card 9936  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-seq 13971  df-hash 14295  df-0g 17391  df-gsum 17392  df-mgm 18565  df-sgrp 18644  df-mnd 18660  df-cntz 19222  df-cmn 19691
This theorem is referenced by:  nn0gsumfz0  19894
  Copyright terms: Public domain W3C validator