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 33847
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 6937 . . 3 (𝜑𝐹 = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
32oveq2d 7414 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
4 mpteq1 5191 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)))
54oveq2d 7414 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))))
6 mpteq1 5191 . . . . . 6 (𝑎 = ∅ → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
76oveq2d 7414 . . . . 5 (𝑎 = ∅ → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
87mpteq2dv 5196 . . . 4 (𝑎 = ∅ → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
95, 8eqeq12d 2780 . . 3 (𝑎 = ∅ → ((𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) ↔ (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))))
10 mpteq1 5191 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)))
1110oveq2d 7414 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))))
12 mpteq1 5191 . . . . . 6 (𝑎 = 𝑏 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
1312oveq2d 7414 . . . . 5 (𝑎 = 𝑏 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
1413mpteq2dv 5196 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1511, 14eqeq12d 2780 . . 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 5191 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)))
17 fveq2 6869 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑙 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑙))
1817cbvmptv 5206 . . . . . 6 (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))
1916, 18eqtrdi 2815 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙)))
2019oveq2d 7414 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ (𝐹𝑙))))
21 mpteq1 5191 . . . . . 6 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2221oveq2d 7414 . . . . 5 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2322mpteq2dv 5196 . . . 4 (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑓}) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
2420, 23eqeq12d 2780 . . 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 5191 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘)))
2625oveq2d 7414 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑆 Σg (𝑘𝑎 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))))
27 mpteq1 5191 . . . . . 6 (𝑎 = 𝐴 → (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))
2827oveq2d 7414 . . . . 5 (𝑎 = 𝐴 → (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
2928mpteq2dv 5196 . . . 4 (𝑎 = 𝐴 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑎 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3026, 29eqeq12d 2780 . . 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 6665 . . . . . 6 (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅
3231a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘)) = ∅)
3332oveq2d 7414 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg ∅))
34 eqid 2764 . . . . . 6 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3534gsum0 18720 . . . . 5 (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆)
3635a1i 11 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 Σg ∅) = (0g𝑆))
37 fconstmpt 5711 . . . . 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 20294 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
42 psrgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
4342psrbasfsupp 33810 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
44 eqid 2764 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4538, 39, 41, 43, 44, 34psr0 22011 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
46 mpt0 6665 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)) = ∅
4746oveq2i 7409 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (𝑅 Σg ∅)
4844gsum0 18720 . . . . . . . 8 (𝑅 Σg ∅) = (0g𝑅)
4947, 48eqtri 2787 . . . . . . 7 (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅)
5049a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = (0g𝑅))
5150mpteq2dv 5196 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (0g𝑅)))
5237, 45, 513eqtr4a 2825 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑆) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
5333, 36, 523eqtrd 2803 . . 3 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ∅ ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
54 ovex 7431 . . . . . . . . 9 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
5542, 54rabex2 5299 . . . . . . . 8 𝐷 ∈ V
56 nfv 1936 . . . . . . . . 9 𝑦((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
57 ovexd 7433 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) ∈ V)
58 eqid 2764 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))
5956, 57, 58fnmptd 6664 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) Fn 𝐷)
60 fvexd 6884 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ V)
61 eqid 2764 . . . . . . . . 9 (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦))
6256, 60, 61fnmptd 6664 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)) Fn 𝐷)
63 ofmpteq 7685 . . . . . . . 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 1489 . . . . . . 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 484 . . . . . 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 2764 . . . . . . . 8 (+g𝑆) = (+g𝑆)
6838, 39, 40psrring 22023 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
6968ringcmnd 20336 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆 ∈ CMnd)
7069ad3antrrr 740 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑆 ∈ CMnd)
71 psrgsum.a . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
7271ad3antrrr 740 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐴 ∈ Fin)
73 simpllr 785 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏𝐴)
7472, 73ssfid 9215 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑏 ∈ Fin)
751ad4antr 742 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
7673sselda 3938 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → 𝑙𝐴)
7775, 76ffvelcdmd 7068 . . . . . . . 8 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) ∧ 𝑙𝑏) → (𝐹𝑙) ∈ 𝐵)
78 simplr 778 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
7978eldifbd 3919 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → ¬ 𝑓𝑏)
801ad3antrrr 740 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝐹:𝐴𝐵)
8178eldifad 3918 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → 𝑓𝐴)
8280, 81ffvelcdmd 7068 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
83 fveq2 6869 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑓 → (𝐹𝑙) = (𝐹𝑓))
8466, 67, 70, 74, 77, 78, 79, 82, 83gsumunsn 20002 . . . . . . 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 2764 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
8677fmpttd 7098 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)):𝑏𝐵)
87 eqid 2764 . . . . . . . . . 10 (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
88 fvexd 6884 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (0g𝑆) ∈ V)
8987, 74, 77, 88fsuppmptdm 9324 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)) finSupp (0g𝑆))
9066, 34, 70, 74, 86, 89gsumcl 19957 . . . . . . . 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 21992 . . . . . . 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 5206 . . . . . . . . . 10 (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘)) = (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙))
9392oveq2i 7409 . . . . . . . . 9 (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑆 Σg (𝑙𝑏 ↦ (𝐹𝑙)))
94 simpr 488 . . . . . . . . 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 2813 . . . . . . . 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 2764 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
9738, 96, 43, 66, 82psrelbas 21989 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
9897feqmptd 6937 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ (𝑆 Σg (𝑘𝑏 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))))) → (𝐹𝑓) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝐹𝑓)‘𝑦)))
9995, 98oveq12d 7416 . . . . . . 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 2803 . . . . . 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 20336 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ CMnd)
102101ad3antrrr 740 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑅 ∈ CMnd)
10371ad3antrrr 740 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝐴 ∈ Fin)
104 simpllr 785 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏𝐴)
105103, 104ssfid 9215 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑏 ∈ Fin)
1061ad4antr 742 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝐹:𝐴𝐵)
107104sselda 3938 . . . . . . . . . . . 12 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑘𝐴)
108106, 107ffvelcdmd 7068 . . . . . . . . . . 11 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘) ∈ 𝐵)
10938, 96, 43, 66, 108psrelbas 21989 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → (𝐹𝑘):𝐷⟶(Base‘𝑅))
110 simplr 778 . . . . . . . . . 10 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → 𝑦𝐷)
111109, 110ffvelcdmd 7068 . . . . . . . . 9 (((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) ∧ 𝑘𝑏) → ((𝐹𝑘)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
112 simplr 778 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
113112eldifbd 3919 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ¬ 𝑓𝑏)
1141ad2antrr 736 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝐹:𝐴𝐵)
115 simpr 488 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓 ∈ (𝐴𝑏))
116115eldifad 3918 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → 𝑓𝐴)
117114, 116ffvelcdmd 7068 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓) ∈ 𝐵)
11838, 96, 43, 66, 117psrelbas 21989 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝐹𝑓):𝐷⟶(Base‘𝑅))
119118ffvelcdmda 7067 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → ((𝐹𝑓)‘𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
120 fveq2 6869 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑓 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑓))
121120fveq1d 6871 . . . . . . . . 9 (𝑘 = 𝑓 → ((𝐹𝑘)‘𝑦) = ((𝐹𝑓)‘𝑦))
12296, 85, 102, 105, 111, 112, 113, 119, 121gsumunsn 20002 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) ∧ 𝑦𝐷) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦))) = ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦)))
123122mpteq2dva 5195 . . . . . . 7 (((𝜑𝑏𝐴) ∧ 𝑓 ∈ (𝐴𝑏)) → (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (𝑏 ∪ {𝑓}) ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))) = (𝑦𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑘𝑏 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))(+g𝑅)((𝐹𝑓)‘𝑦))))
124123adantr 484 . . . . . 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 2809 . . . . 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 416 . . . 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 470 . . 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 9137 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg (𝑘𝐴 ↦ (𝐹𝑘))) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
1293, 128eqtrd 2799 1 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1562  wcel 2144  {crab 3416  Vcvv 3456  cdif 3903  cun 3904  wss 3906  c0 4287  {csn 4584   class class class wbr 5102  cmpt 5183   × cxp 5647   Fn wfn 6518  wf 6519  cfv 6523  (class class class)co 7398  f cof 7660  m cmap 8810  Fincfn 8929   finSupp cfsupp 9309  0cc0 11075  0cn0 12483  Basecbs 17247  +gcplusg 17288  0gc0g 17470   Σg cgsu 17471  CMndccmn 19822  Ringcrg 20285   mPwSer cmps 21958
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-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  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-of 7662  df-ofr 7663  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-2o 8440  df-er 8680  df-map 8812  df-pm 8813  df-ixp 8882  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-fsupp 9310  df-sup 9390  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-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-z 12571  df-dec 12691  df-uz 12842  df-fz 13515  df-fzo 13662  df-seq 14017  df-hash 14346  df-struct 17185  df-sets 17202  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-ress 17269  df-plusg 17301  df-mulr 17302  df-sca 17304  df-vsca 17305  df-ip 17306  df-tset 17307  df-ple 17308  df-ds 17310  df-hom 17312  df-cco 17313  df-0g 17472  df-gsum 17473  df-prds 17478  df-pws 17480  df-mre 17616  df-mrc 17617  df-acs 17619  df-mgm 18676  df-sgrp 18755  df-mnd 18771  df-mhm 18819  df-submnd 18820  df-grp 18980  df-minusg 18981  df-mulg 19112  df-ghm 19256  df-cntz 19359  df-cmn 19824  df-abl 19825  df-mgp 20189  df-rng 20201  df-ur 20234  df-ring 20287  df-psr 21963
This theorem is referenced by:  mplgsum  33852
  Copyright terms: Public domain W3C validator