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 33689
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 6906 . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
32oveq2d 7380 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
4 mpteq1 5175 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)))
54oveq2d 7380 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))))
6 mpteq1 5175 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
76oveq2d 7380 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
87mpteq2dv 5180 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
95, 8eqeq12d 2753 . . 3 (𝑎 = ∅ → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
10 mpteq1 5175 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)))
1110oveq2d 7380 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))))
12 mpteq1 5175 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
1312oveq2d 7380 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
1413mpteq2dv 5180 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1511, 14eqeq12d 2753 . . 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 5175 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)))
17 fveq2 6838 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑙 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑙))
1817cbvmptv 5190 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))
1916, 18eqtrdi 2788 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙)))
2019oveq2d 7380 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))))
21 mpteq1 5175 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2221oveq2d 7380 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2322mpteq2dv 5180 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
2420, 23eqeq12d 2753 . . 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 5175 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
2625oveq2d 7380 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
27 mpteq1 5175 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2827oveq2d 7380 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2928mpteq2dv 5180 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3026, 29eqeq12d 2753 . . 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 6638 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅
3231a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅)
3332oveq2d 7380 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg ∅))
34 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3534gsum0 18649 . . . . 5 (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆)
3635a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆))
37 fconstmpt 5690 . . . . 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 20220 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
42 psrgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
4342psrbasfsupp 33669 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
44 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4538, 39, 41, 43, 44, 34psr0 21933 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
46 mpt0 6638 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = ∅
4746oveq2i 7375 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg ∅)
4844gsum0 18649 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg ∅) = (0g𝑅)
4947, 48eqtri 2760 . . . . . . 7 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅)
5049a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅))
5150mpteq2dv 5180 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (0g𝑅)))
5237, 45, 513eqtr4a 2798 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
5333, 36, 523eqtrd 2776 . . 3 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
54 ovex 7397 . . . . . . . . 9 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
5542, 54rabex2 5281 . . . . . . . 8 𝐷 ∈ V
56 nfv 1916 . . . . . . . . 9 𝑦((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
57 ovexd 7399 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) ∈ V)
58 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
5956, 57, 58fnmptd 6637 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) Fn 𝐷)
60 fvexd 6853 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ V)
61 eqid 2737 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))
6256, 60, 61fnmptd 6637 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) Fn 𝐷)
63 ofmpteq 7651 . . . . . . . 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 2737 . . . . . . . 8 (+g𝑆) = (+g𝑆)
6838, 39, 40psrring 21945 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
6968ringcmnd 20262 . . . . . . . . 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 9176 . . . . . . . 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 3922 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝑙𝐴)
7775, 76ffvelcdmd 7035 . . . . . . . 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 3903 . . . . . . . 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 3902 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓𝐴)
8280, 81ffvelcdmd 7035 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
83 fveq2 6838 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑓 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑓))
8466, 67, 70, 74, 77, 78, 79, 82, 83gsumunsn 19932 . . . . . . 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 2737 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
8677fmpttd 7065 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)):𝑏𝐵)
87 eqid 2737 . . . . . . . . . 10 (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
88 fvexd 6853 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (0g𝑆) ∈ V)
8987, 74, 77, 88fsuppmptdm 9286 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) finSupp (0g𝑆))
9066, 34, 70, 74, 86, 89gsumcl 19887 . . . . . . . 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 21914 . . . . . . 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 5190 . . . . . . . . . 10 (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
9392oveq2i 7375 . . . . . . . . 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 2786 . . . . . . . 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 2737 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9738, 96, 43, 66, 82psrelbas 21911 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
9897feqmptd 6906 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)))
9995, 98oveq12d 7382 . . . . . . 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 2776 . . . . . 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 20262 . . . . . . . . . 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 9176 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏 ∈ Fin)
1061ad4antr 733 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
107104sselda 3922 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑘𝐴)
108106, 107ffvelcdmd 7035 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
10938, 96, 43, 66, 108psrelbas 21911 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘):𝐷⟶(Base‘𝑅))
110 simplr 769 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑦𝐷)
111109, 110ffvelcdmd 7035 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → ((𝐹𝑘)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
112 simplr 769 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
113112eldifbd 3903 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ¬ 𝑓𝑏)
1141ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝐹:𝐴𝐵)
115 simpr 484 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
116115eldifad 3902 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓𝐴)
117114, 116ffvelcdmd 7035 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
11838, 96, 43, 66, 117psrelbas 21911 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
119118ffvelcdmda 7034 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
120 fveq2 6838 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑓 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑓))
121120fveq1d 6840 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑓 → ((𝐹𝑘)‘𝑦) = ((𝐹𝑓)‘𝑦))
12296, 85, 102, 105, 111, 112, 113, 119, 121gsumunsn 19932 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦)))
123122mpteq2dva 5179 . . . . . . 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 2782 . . . . 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 9098 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1293, 128eqtrd 2772 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 3390  Vcvv 3430  cdif 3887  cun 3888  wss 3890  c0 4274  {csn 4568   class class class wbr 5086  cmpt 5167   × cxp 5626   Fn wfn 6491  wf 6492  cfv 6496  (class class class)co 7364  f cof 7626  m cmap 8770  Fincfn 8890   finSupp cfsupp 9271  0cc0 11035  0cn0 12434  Basecbs 17176  +gcplusg 17217  0gc0g 17399   Σg cgsu 17400  CMndccmn 19752  Ringcrg 20211   mPwSer cmps 21881
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 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5306  ax-pr 5374  ax-un 7686  ax-cnex 11091  ax-resscn 11092  ax-1cn 11093  ax-icn 11094  ax-addcl 11095  ax-addrcl 11096  ax-mulcl 11097  ax-mulrcl 11098  ax-mulcom 11099  ax-addass 11100  ax-mulass 11101  ax-distr 11102  ax-i2m1 11103  ax-1ne0 11104  ax-1rid 11105  ax-rnegex 11106  ax-rrecex 11107  ax-cnre 11108  ax-pre-lttri 11109  ax-pre-lttrn 11110  ax-pre-ltadd 11111  ax-pre-mulgt0 11112
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 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5523  df-eprel 5528  df-po 5536  df-so 5537  df-fr 5581  df-se 5582  df-we 5583  df-xp 5634  df-rel 5635  df-cnv 5636  df-co 5637  df-dm 5638  df-rn 5639  df-res 5640  df-ima 5641  df-pred 6263  df-ord 6324  df-on 6325  df-lim 6326  df-suc 6327  df-iota 6452  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7321  df-ov 7367  df-oprab 7368  df-mpo 7369  df-of 7628  df-ofr 7629  df-om 7815  df-1st 7939  df-2nd 7940  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-2o 8403  df-er 8640  df-map 8772  df-pm 8773  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-sup 9352  df-oi 9422  df-card 9860  df-pnf 11178  df-mnf 11179  df-xr 11180  df-ltxr 11181  df-le 11182  df-sub 11376  df-neg 11377  df-nn 12172  df-2 12241  df-3 12242  df-4 12243  df-5 12244  df-6 12245  df-7 12246  df-8 12247  df-9 12248  df-n0 12435  df-z 12522  df-dec 12642  df-uz 12786  df-fz 13459  df-fzo 13606  df-seq 13961  df-hash 14290  df-struct 17114  df-sets 17131  df-slot 17149  df-ndx 17161  df-base 17177  df-ress 17198  df-plusg 17230  df-mulr 17231  df-sca 17233  df-vsca 17234  df-ip 17235  df-tset 17236  df-ple 17237  df-ds 17239  df-hom 17241  df-cco 17242  df-0g 17401  df-gsum 17402  df-prds 17407  df-pws 17409  df-mre 17545  df-mrc 17546  df-acs 17548  df-mgm 18605  df-sgrp 18684  df-mnd 18700  df-mhm 18748  df-submnd 18749  df-grp 18909  df-minusg 18910  df-mulg 19041  df-ghm 19185  df-cntz 19289  df-cmn 19754  df-abl 19755  df-mgp 20119  df-rng 20131  df-ur 20160  df-ring 20213  df-psr 21886
This theorem is referenced by:  mplgsum  33694
  Copyright terms: Public domain W3C validator