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 6883 . . . 4 0 ∈ V
41, 3jctir 528 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ 0 ∈ V))
5 nn0gsumfz.y . . 3 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
6 fsuppmapnn0ub 14010 . . 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 2765 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠)))
9 simpr 488 . . . . 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 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐺 ∈ CMnd)
131adantr 484 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
14 simpr 488 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) → 𝑠 ∈ ℕ0)
15 eqid 2764 . . . . . . 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 410 . . . . 5 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
1813adantr 484 . . . . . . 7 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → 𝐹 ∈ (𝐵m0))
19 fz0ssnn0 13629 . . . . . . 7 (0...𝑠) ⊆ ℕ0
20 elmapssres 8850 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (𝐵m0) ∧ (0...𝑠) ⊆ ℕ0) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
2118, 19, 20sylancl 595 . . . . . 6 (((𝜑𝑠 ∈ ℕ0) ∧ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → (𝐹𝑥) = 0 )) → (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ∈ (𝐵m (0...𝑠)))
22 eqeq1 2768 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) ↔ (𝐹 ↾ (0...𝑠)) = (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
23 oveq2 7406 . . . . . . . . 9 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → (𝐺 Σg 𝑓) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠))))
2423eqeq2d 2775 . . . . . . . 8 (𝑓 = (𝐹 ↾ (0...𝑠)) → ((𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg 𝑓) ↔ (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐺 Σg (𝐹 ↾ (0...𝑠)))))
2522, 243anbi13d 1461 . . . . . . 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 485 . . . . . 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 3576 . . . . 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 1487 . . . 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 416 . . 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 3177 . 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 208  wa 399  w3a 1099   = wceq 1562  wcel 2144  wral 3078  wrex 3088  Vcvv 3456  wss 3906   class class class wbr 5102  cres 5651  cfv 6523  (class class class)co 7398  m cmap 8810   finSupp cfsupp 9309  0cc0 11075   < clt 11218  0cn0 12483  ...cfz 13514  Basecbs 17247  0gc0g 17470   Σg cgsu 17471  CMndccmn 19822
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-se 5603  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-isom 6532  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8143  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-er 8680  df-map 8812  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-fsupp 9310  df-oi 9460  df-card 9899  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-nn 12213  df-n0 12484  df-z 12571  df-uz 12842  df-fz 13515  df-fzo 13662  df-seq 14017  df-hash 14346  df-0g 17472  df-gsum 17473  df-mgm 18676  df-sgrp 18755  df-mnd 18771  df-cntz 19359  df-cmn 19824
This theorem is referenced by:  nn0gsumfz0  20027
  Copyright terms: Public domain W3C validator