Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  psrgsum Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem psrgsum 33680
Description: Finite commutative sums of power series are taken componentwise. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
psrgsum.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psrgsum.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
psrgsum.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
psrgsum.i (𝜑𝐼𝑉)
psrgsum.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
psrgsum.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
psrgsum.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
Assertion
Ref Expression
psrgsum (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑦   𝐵,𝑘   𝐷,𝑘,𝑦   𝑘,𝐹,𝑦   ,𝐼   𝑦,𝐼   𝑅,𝑘,𝑦   𝑆,𝑘   𝜑,𝑘,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑()   𝐴()   𝐵(𝑦,)   𝐷()   𝑅()   𝑆(𝑦,)   𝐹()   𝐼(𝑘)   𝑉(𝑦,,𝑘)

Proof of Theorem psrgsum
Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑓 𝑙 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psrgsum.f . . . 4 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
21feqmptd 6897 . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
32oveq2d 7372 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
4 mpteq1 5163 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)))
54oveq2d 7372 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))))
6 mpteq1 5163 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
76oveq2d 7372 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
87mpteq2dv 5168 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
95, 8eqeq12d 2751 . . 3 (𝑎 = ∅ → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
10 mpteq1 5163 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)))
1110oveq2d 7372 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))))
12 mpteq1 5163 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
1312oveq2d 7372 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
1413mpteq2dv 5168 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1511, 14eqeq12d 2751 . . 3 (𝑎 = 𝑏 → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
16 mpteq1 5163 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)))
17 fveq2 6829 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑙 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑙))
1817cbvmptv 5178 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))
1916, 18eqtrdi 2786 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙)))
2019oveq2d 7372 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))))
21 mpteq1 5163 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2221oveq2d 7372 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2322mpteq2dv 5168 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
2420, 23eqeq12d 2751 . . 3 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
25 mpteq1 5163 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
2625oveq2d 7372 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
27 mpteq1 5163 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2827oveq2d 7372 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2928mpteq2dv 5168 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3026, 29eqeq12d 2751 . . 3 (𝑎 = 𝐴 → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
31 mpt0 6629 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅
3231a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅)
3332oveq2d 7372 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg ∅))
34 eqid 2735 . . . . . 6 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3534gsum0 18641 . . . . 5 (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆)
3635a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆))
37 fconstmpt 5682 . . . . 5 (𝐷 × {(0g𝑅)}) = (𝑦𝐷 ↦ (0g𝑅))
38 psrgsum.s . . . . . 6 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
39 psrgsum.i . . . . . 6 (𝜑𝐼𝑉)
40 psrgsum.r . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
4140ringgrpd 20212 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
42 psrgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
4342psrbasfsupp 33660 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
44 eqid 2735 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4538, 39, 41, 43, 44, 34psr0 21925 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
46 mpt0 6629 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = ∅
4746oveq2i 7367 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg ∅)
4844gsum0 18641 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg ∅) = (0g𝑅)
4947, 48eqtri 2758 . . . . . . 7 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅)
5049a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅))
5150mpteq2dv 5168 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (0g𝑅)))
5237, 45, 513eqtr4a 2796 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
5333, 36, 523eqtrd 2774 . . 3 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
54 ovex 7389 . . . . . . . . 9 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
5542, 54rabex2 5271 . . . . . . . 8 𝐷 ∈ V
56 nfv 1916 . . . . . . . . 9 𝑦((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
57 ovexd 7391 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) ∈ V)
58 eqid 2735 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
5956, 57, 58fnmptd 6628 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) Fn 𝐷)
60 fvexd 6844 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ V)
61 eqid 2735 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))
6256, 60, 61fnmptd 6628 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) Fn 𝐷)
63 ofmpteq 7643 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ V ∧ (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) Fn 𝐷 ∧ (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) Fn 𝐷) → ((𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ∘f (+g𝑅)(𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
6455, 59, 62, 63mp3an2i 1469 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → ((𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ∘f (+g𝑅)(𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
6564adantr 480 . . . . . 6 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ((𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ∘f (+g𝑅)(𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
66 psrgsum.b . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑆)
67 eqid 2735 . . . . . . . 8 (+g𝑆) = (+g𝑆)
6838, 39, 40psrring 21937 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
6968ringcmnd 20254 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ CMnd)
7069ad3antrrr 731 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑆 ∈ CMnd)
71 psrgsum.a . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7271ad3antrrr 731 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐴 ∈ Fin)
73 simpllr 776 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏𝐴)
7472, 73ssfid 9168 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏 ∈ Fin)
751ad4antr 733 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
7673sselda 3917 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝑙𝐴)
7775, 76ffvelcdmd 7026 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → (𝐹𝑙) ∈ 𝐵)
78 simplr 769 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
7978eldifbd 3898 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ¬ 𝑓𝑏)
801ad3antrrr 731 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐹:𝐴𝐵)
8178eldifad 3897 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓𝐴)
8280, 81ffvelcdmd 7026 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
83 fveq2 6829 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑓 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑓))
8466, 67, 70, 74, 77, 78, 79, 82, 83gsumunsn 19924 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = ((𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)))(+g𝑆)(𝐹𝑓)))
85 eqid 2735 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
8677fmpttd 7056 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)):𝑏𝐵)
87 eqid 2735 . . . . . . . . . 10 (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
88 fvexd 6844 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (0g𝑆) ∈ V)
8987, 74, 77, 88fsuppmptdm 9278 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) finSupp (0g𝑆))
9066, 34, 70, 74, 86, 89gsumcl 19879 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))) ∈ 𝐵)
9138, 66, 85, 67, 90, 82psradd 21906 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ((𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)))(+g𝑆)(𝐹𝑓)) = ((𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑓)))
9217cbvmptv 5178 . . . . . . . . . 10 (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
9392oveq2i 7367 . . . . . . . . 9 (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)))
94 simpr 484 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
9593, 94eqtr3id 2784 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
96 eqid 2735 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9738, 96, 43, 66, 82psrelbas 21903 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
9897feqmptd 6897 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)))
9995, 98oveq12d 7374 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ((𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑓)) = ((𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ∘f (+g𝑅)(𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))))
10084, 91, 993eqtrd 2774 . . . . . 6 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = ((𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ∘f (+g𝑅)(𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))))
10140ringcmnd 20254 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
102101ad3antrrr 731 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑅 ∈ CMnd)
10371ad3antrrr 731 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝐴 ∈ Fin)
104 simpllr 776 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏𝐴)
105103, 104ssfid 9168 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏 ∈ Fin)
1061ad4antr 733 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
107104sselda 3917 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑘𝐴)
108106, 107ffvelcdmd 7026 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
10938, 96, 43, 66, 108psrelbas 21903 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘):𝐷⟶(Base‘𝑅))
110 simplr 769 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑦𝐷)
111109, 110ffvelcdmd 7026 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → ((𝐹𝑘)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
112 simplr 769 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
113112eldifbd 3898 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ¬ 𝑓𝑏)
1141ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝐹:𝐴𝐵)
115 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
116115eldifad 3897 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓𝐴)
117114, 116ffvelcdmd 7026 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
11838, 96, 43, 66, 117psrelbas 21903 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
119118ffvelcdmda 7025 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
120 fveq2 6829 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑓 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑓))
121120fveq1d 6831 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑓 → ((𝐹𝑘)‘𝑦) = ((𝐹𝑓)‘𝑦))
12296, 85, 102, 105, 111, 112, 113, 119, 121gsumunsn 19924 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦)))
123122mpteq2dva 5167 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
124123adantr 480 . . . . . 6 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
12565, 100, 1243eqtr4d 2780 . . . . 5 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
126125ex 412 . . . 4 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → ((𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) → (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
127126anasss 466 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑏𝐴𝑓 ∈ (𝐴𝑏))) → ((𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) → (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
1289, 15, 24, 30, 53, 127, 71findcard2d 9090 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1293, 128eqtrd 2770 1 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  {crab 3387  Vcvv 3427  cdif 3882  cun 3883  wss 3885  c0 4263  {csn 4557   class class class wbr 5074  cmpt 5155   × cxp 5618   Fn wfn 6482  wf 6483  cfv 6487  (class class class)co 7356  f cof 7618  m cmap 8762  Fincfn 8882   finSupp cfsupp 9263  0cc0 11027  0cn0 12426  Basecbs 17168  +gcplusg 17209  0gc0g 17391   Σg cgsu 17392  CMndccmn 19744  Ringcrg 20203   mPwSer cmps 21873
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2184  ax-ext 2707  ax-rep 5201  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7678  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2931  df-nel 3035  df-ral 3050  df-rex 3060  df-rmo 3340  df-reu 3341  df-rab 3388  df-v 3429  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4264  df-if 4457  df-pw 4533  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4841  df-int 4880  df-iun 4925  df-iin 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5156  df-tr 5182  df-id 5515  df-eprel 5520  df-po 5528  df-so 5529  df-fr 5573  df-se 5574  df-we 5575  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6254  df-ord 6315  df-on 6316  df-lim 6317  df-suc 6318  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-isom 6496  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-ofr 7621  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8100  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-2o 8395  df-er 8632  df-map 8764  df-pm 8765  df-ixp 8835  df-en 8883  df-dom 8884  df-sdom 8885  df-fin 8886  df-fsupp 9264  df-sup 9344  df-oi 9414  df-card 9852  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12164  df-2 12233  df-3 12234  df-4 12235  df-5 12236  df-6 12237  df-7 12238  df-8 12239  df-9 12240  df-n0 12427  df-z 12514  df-dec 12634  df-uz 12778  df-fz 13451  df-fzo 13598  df-seq 13953  df-hash 14282  df-struct 17106  df-sets 17123  df-slot 17141  df-ndx 17153  df-base 17169  df-ress 17190  df-plusg 17222  df-mulr 17223  df-sca 17225  df-vsca 17226  df-ip 17227  df-tset 17228  df-ple 17229  df-ds 17231  df-hom 17233  df-cco 17234  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-prds 17399  df-pws 17401  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-grp 18901  df-minusg 18902  df-mulg 19033  df-ghm 19177  df-cntz 19281  df-cmn 19746  df-abl 19747  df-mgp 20111  df-rng 20123  df-ur 20152  df-ring 20205  df-psr 21878
This theorem is referenced by:  mplgsum  33685
  Copyright terms: Public domain W3C validator