Theorem regsumsupp 21772

Description: The group sum over the real numbers, expressed as a finite sum. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Jun-2019.) (Proof shortened by AV, 19-Jul-2019.)

Assertion

Ref	Expression
regsumsupp	⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld Σg 𝐹) = Σ𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)(𝐹‘𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐹   𝑥,𝐼   𝑥,𝑉

Proof of Theorem regsumsupp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cnfldbas 21526	. . . 4 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
2		cnfld0 21546	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘ℂfld)
3		cnring 21544	. . . . 5 ⊢ ℂfld ∈ Ring
4		ringcmn 20361	. . . . 5 ⊢ (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
5	3, 4	mp1i 14	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → ℂfld ∈ CMnd)
6		simp3 1156	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐼 ∈ 𝑉)
7		simp1 1154	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
8		ax-resscn 11152	. . . . 5 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
9		fss 6722	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ ℝ ⊆ ℂ) → 𝐹:𝐼⟶ℂ)
10	7, 8, 9	sylancl 597	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹:𝐼⟶ℂ)
11		ssidd 3960	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ⊆ (𝐹 supp 0))
12		simp2 1155	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹 finSupp 0)
13	1, 2, 5, 6, 10, 11, 12	gsumres 19978	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0))) = (ℂfld Σg 𝐹))
14		cnfldadd 21528	. . . 4 ⊢ + = (+g‘ℂfld)
15		df-refld 21755	. . . 4 ⊢ ℝfld = (ℂfld ↾s ℝ)
16	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → ℝ ⊆ ℂ)
17		0red 11206	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 0 ∈ ℝ)
18		simpr 489	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → 𝑥 ∈ ℂ)
19	18	addlidd 11406	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0 + 𝑥) = 𝑥)
20	18	addridd 11405	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (𝑥 + 0) = 𝑥)
21	19, 20	jca 520	. . . 4 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → ((0 + 𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥 + 0) = 𝑥))
22	1, 14, 15, 5, 6, 16, 7, 17, 21	gsumress 18735	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg 𝐹) = (ℝfld Σg 𝐹))
23	13, 22	eqtr2d 2799	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld Σg 𝐹) = (ℂfld Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0))))
24		suppssdm 8169	. . . . 5 ⊢ (𝐹 supp 0) ⊆ dom 𝐹
25	24, 7	fssdm 6725	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ⊆ 𝐼)
26	7, 25	feqresmpt 6950	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0)) = (𝑥 ∈ (𝐹 supp 0) ↦ (𝐹‘𝑥)))
27	26	oveq2d 7426	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0))) = (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐹 supp 0) ↦ (𝐹‘𝑥))))
28	12	fsuppimpd 9325	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ∈ Fin)
29		simpl1 1210	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
30	25	sselda 3937	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → 𝑥 ∈ 𝐼)
31	29, 30	ffvelcdmd 7080	. . . 4 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
32	8, 31	sselid 3935	. . 3 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℂ)
33	28, 32	gsumfsum 21584	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg (𝑥 ∈ (𝐹 supp 0) ↦ (𝐹‘𝑥))) = Σ𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)(𝐹‘𝑥))
34	23, 27, 33	3eqtrd 2802	1 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld Σg 𝐹) = Σ𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)(𝐹‘𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2143   ⊆ wss 3905   class class class wbr 5109   ↦ cmpt 5192   ↾ cres 5663  ⟶wf 6532  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410   supp csupp 8152   finSupp cfsupp 9317  ℂcc 11093  ℝcr 11094  0cc0 11095   + caddc 11098  Σcsu 15733   Σ_g cgsu 17488  CMndccmn 19845  Ringcrg 20310  ℂ_fldccnfld 21522  ℝ_fldcrefld 21754

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-inf2 9606  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172  ax-pre-sup 11173  ax-addf 11174

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9318  df-sup 9398  df-oi 9468  df-card 9921  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-div 11867  df-nn 12229  df-2 12298  df-3 12299  df-4 12300  df-5 12301  df-6 12302  df-7 12303  df-8 12304  df-9 12305  df-n0 12500  df-z 12587  df-dec 12707  df-uz 12858  df-rp 13012  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-seq 14034  df-exp 14094  df-hash 14363  df-cj 15146  df-re 15147  df-im 15148  df-sqrt 15282  df-abs 15283  df-clim 15535  df-sum 15734  df-struct 17202  df-sets 17219  df-slot 17237  df-ndx 17249  df-base 17265  df-ress 17286  df-plusg 17318  df-mulr 17319  df-starv 17320  df-tset 17324  df-ple 17325  df-ds 17327  df-unif 17328  df-0g 17489  df-gsum 17490  df-mgm 18693  df-sgrp 18772  df-mnd 18788  df-grp 18998  df-minusg 18999  df-cntz 19382  df-cmn 19847  df-abl 19848  df-mgp 20212  df-ur 20259  df-ring 20312  df-cring 20313  df-cnfld 21523  df-refld 21755

This theorem is referenced by:  rrxcph  25551  rrxmval  25564  rrxtopnfi  47021