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 34099
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 6942 . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
32oveq2d 7425 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
4 mpteq1 5194 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)))
54oveq2d 7425 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))))
6 mpteq1 5194 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
76oveq2d 7425 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
87mpteq2dv 5199 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
95, 8eqeq12d 2776 . . 3 (𝑎 = ∅ → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
10 mpteq1 5194 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)))
1110oveq2d 7425 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))))
12 mpteq1 5194 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
1312oveq2d 7425 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
1413mpteq2dv 5199 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1511, 14eqeq12d 2776 . . 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 5194 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)))
17 fveq2 6874 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑙 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑙))
1817cbvmptv 5209 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))
1916, 18eqtrdi 2811 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙)))
2019oveq2d 7425 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))))
21 mpteq1 5194 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2221oveq2d 7425 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2322mpteq2dv 5199 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
2420, 23eqeq12d 2776 . . 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 5194 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
2625oveq2d 7425 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
27 mpteq1 5194 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2827oveq2d 7425 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2928mpteq2dv 5199 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3026, 29eqeq12d 2776 . . 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 6670 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅
3231a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅)
3332oveq2d 7425 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg ∅))
34 eqid 2760 . . . . . 6 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3534gsum0 18820 . . . . 5 (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆)
3635a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆))
37 fconstmpt 5710 . . . . 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 20416 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
42 psrgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
4342psrbasfsupp 34062 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
44 eqid 2760 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4538, 39, 41, 43, 44, 34psr0 22212 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
46 mpt0 6670 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = ∅
4746oveq2i 7420 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg ∅)
4844gsum0 18820 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg ∅) = (0g𝑅)
4947, 48eqtri 2783 . . . . . . 7 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅)
5049a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅))
5150mpteq2dv 5199 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (0g𝑅)))
5237, 45, 513eqtr4a 2821 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
5333, 36, 523eqtrd 2799 . . 3 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
54 ovex 7442 . . . . . . . . 9 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
5542, 54rabex2 5302 . . . . . . . 8 𝐷 ∈ V
56 nfv 1947 . . . . . . . . 9 𝑦((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
57 ovexd 7444 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) ∈ V)
58 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
5956, 57, 58fnmptd 6669 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) Fn 𝐷)
60 fvexd 6889 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ V)
61 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))
6256, 60, 61fnmptd 6669 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) Fn 𝐷)
63 ofmpteq 7700 . . . . . . . 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 1495 . . . . . . 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 486 . . . . . 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 2760 . . . . . . . 8 (+g𝑆) = (+g𝑆)
6838, 39, 40psrring 22224 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
6968ringcmnd 20460 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ CMnd)
7069ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑆 ∈ CMnd)
71 psrgsum.a . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7271ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐴 ∈ Fin)
73 simpllr 788 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏𝐴)
7472, 73ssfid 9239 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏 ∈ Fin)
751ad4antr 745 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
7673sselda 3931 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝑙𝐴)
7775, 76ffvelcdmd 7074 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → (𝐹𝑙) ∈ 𝐵)
78 simplr 781 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
7978eldifbd 3912 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ¬ 𝑓𝑏)
801ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐹:𝐴𝐵)
8178eldifad 3911 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓𝐴)
8280, 81ffvelcdmd 7074 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
83 fveq2 6874 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑓 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑓))
8466, 67, 70, 74, 77, 78, 79, 82, 83gsumunsn 20121 . . . . . . 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 2760 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
8677fmpttd 7104 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)):𝑏𝐵)
87 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
88 fvexd 6889 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (0g𝑆) ∈ V)
8987, 74, 77, 88fsuppmptdm 9346 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) finSupp (0g𝑆))
9066, 34, 70, 74, 86, 89gsumcl 20076 . . . . . . . 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 22193 . . . . . . 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 5209 . . . . . . . . . 10 (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
9392oveq2i 7420 . . . . . . . . 9 (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)))
94 simpr 490 . . . . . . . . 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 2809 . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9738, 96, 43, 66, 82psrelbas 22190 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
9897feqmptd 6942 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)))
9995, 98oveq12d 7427 . . . . . . 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 2799 . . . . . 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 20460 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
102101ad3antrrr 743 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑅 ∈ CMnd)
10371ad3antrrr 743 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝐴 ∈ Fin)
104 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏𝐴)
105103, 104ssfid 9239 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏 ∈ Fin)
1061ad4antr 745 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
107104sselda 3931 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑘𝐴)
108106, 107ffvelcdmd 7074 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
10938, 96, 43, 66, 108psrelbas 22190 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘):𝐷⟶(Base‘𝑅))
110 simplr 781 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑦𝐷)
111109, 110ffvelcdmd 7074 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → ((𝐹𝑘)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
112 simplr 781 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
113112eldifbd 3912 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ¬ 𝑓𝑏)
1141ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝐹:𝐴𝐵)
115 simpr 490 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
116115eldifad 3911 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓𝐴)
117114, 116ffvelcdmd 7074 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
11838, 96, 43, 66, 117psrelbas 22190 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
119118ffvelcdmda 7073 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
120 fveq2 6874 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑓 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑓))
121120fveq1d 6876 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑓 → ((𝐹𝑘)‘𝑦) = ((𝐹𝑓)‘𝑦))
12296, 85, 102, 105, 111, 112, 113, 119, 121gsumunsn 20121 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦)))
123122mpteq2dva 5198 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
124123adantr 486 . . . . . 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 2805 . . . . 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 418 . . . 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 472 . . 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 9161 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1293, 128eqtrd 2795 1 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  {crab 3412  Vcvv 3450  cdif 3896  cun 3897  wss 3899  c0 4279  {csn 4584   class class class wbr 5103  cmpt 5186   × cxp 5646   Fn wfn 6523  wf 6524  cfv 6528  (class class class)co 7409  f cof 7675  m cmap 8826  Fincfn 8952   finSupp cfsupp 9331  0cc0 11157  0cn0 12561  Basecbs 17334  +gcplusg 17375  0gc0g 17557   Σg cgsu 17558  CMndccmn 19941  Ringcrg 20406   mPwSer cmps 22159
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7735  ax-cnex 11213  ax-resscn 11214  ax-1cn 11215  ax-icn 11216  ax-addcl 11217  ax-addrcl 11218  ax-mulcl 11219  ax-mulrcl 11220  ax-mulcom 11221  ax-addass 11222  ax-mulass 11223  ax-distr 11224  ax-i2m1 11225  ax-1ne0 11226  ax-1rid 11227  ax-rnegex 11228  ax-rrecex 11229  ax-cnre 11230  ax-pre-lttri 11231  ax-pre-lttrn 11232  ax-pre-ltadd 11233  ax-pre-mulgt0 11234
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5543  df-eprel 5548  df-po 5556  df-so 5557  df-fr 5601  df-se 5602  df-we 5603  df-xp 5654  df-rel 5655  df-cnv 5656  df-co 5657  df-dm 5658  df-rn 5659  df-res 5660  df-ima 5661  df-pred 6294  df-ord 6355  df-on 6356  df-lim 6357  df-suc 6358  df-iota 6484  df-fun 6530  df-fn 6531  df-f 6532  df-f1 6533  df-fo 6534  df-f1o 6535  df-fv 6536  df-isom 6537  df-riota 7366  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-of 7677  df-ofr 7678  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9977  df-pnf 11302  df-mnf 11303  df-xr 11304  df-ltxr 11305  df-le 11306  df-sub 11500  df-neg 11501  df-nn 12291  df-2 12360  df-3 12361  df-4 12362  df-5 12363  df-6 12364  df-7 12365  df-8 12366  df-9 12367  df-n0 12562  df-z 12649  df-dec 12770  df-uz 12921  df-fz 13595  df-fzo 13743  df-seq 14099  df-hash 14428  df-struct 17272  df-sets 17289  df-slot 17307  df-ndx 17319  df-base 17335  df-ress 17356  df-plusg 17388  df-mulr 17389  df-sca 17391  df-vsca 17392  df-ip 17393  df-tset 17394  df-ple 17395  df-ds 17397  df-hom 17399  df-cco 17400  df-0g 17559  df-gsum 17560  df-prds 17565  df-pws 17567  df-mre 17703  df-mrc 17704  df-acs 17706  df-mgm 18763  df-sgrp 18855  df-mnd 18871  df-mhm 18925  df-submnd 18926  df-grp 19094  df-minusg 19095  df-mulg 19225  df-ghm 19375  df-cntz 19478  df-cmn 19943  df-abl 19944  df-mgp 20308  df-rng 20322  df-ur 20355  df-ring 20408  df-psr 22164
This theorem is used by:  mplgsum  34104
  Copyright terms: Public domain W3C validator