Theorem regsumsupp 21741

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 21495	. . . 4 ⊢ ℂ = (Base‘ℂfld)
2		cnfld0 21515	. . . 4 ⊢ 0 = (0g‘ℂfld)
3		cnring 21513	. . . . 5 ⊢ ℂfld ∈ Ring
4		ringcmn 20365	. . . . 5 ⊢ (ℂfld ∈ Ring → ℂfld ∈ CMnd)
5	3, 4	mp1i 14	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → ℂfld ∈ CMnd)
6		simp3 1154	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐼 ∈ 𝑉)
7		simp1 1152	. . . . 5 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
8		ax-resscn 11157	. . . . 5 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
9		fss 6723	. . . . 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 3968	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ⊆ (𝐹 supp 0))
12		simp2 1153	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → 𝐹 finSupp 0)
13	1, 2, 5, 6, 10, 11, 12	gsumres 19983	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0))) = (ℂfld Σg 𝐹))
14		cnfldadd 21497	. . . 4 ⊢ + = (+g‘ℂfld)
15		df-refld 21724	. . . 4 ⊢ ℝfld = (ℂfld ↾s ℝ)
16	8	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → ℝ ⊆ ℂ)
17		0red 11211	. . . 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 11411	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ ℂ) → (0 + 𝑥) = 𝑥)
20	18	addridd 11410	. . . . 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 18740	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℂfld Σg 𝐹) = (ℝfld Σg 𝐹))
23	13, 22	eqtr2d 2805	. 2 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (ℝfld Σg 𝐹) = (ℂfld Σg (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0))))
24		suppssdm 8173	. . . . 5 ⊢ (𝐹 supp 0) ⊆ dom 𝐹
25	24, 7	fssdm 6726	. . . 4 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ⊆ 𝐼)
26	7, 25	feqresmpt 6951	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 ↾ (𝐹 supp 0)) = (𝑥 ∈ (𝐹 supp 0) ↦ (𝐹‘𝑥)))
27	26	oveq2d 7427	. 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 9329	. . 3 ⊢ ((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) → (𝐹 supp 0) ∈ Fin)
29		simpl1 1208	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → 𝐹:𝐼⟶ℝ)
30	25	sselda 3945	. . . . 5 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → 𝑥 ∈ 𝐼)
31	29, 30	ffvelcdmd 7081	. . . 4 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℝ)
32	8, 31	sselid 3943	. . 3 ⊢ (((𝐹:𝐼⟶ℝ ∧ 𝐹 finSupp 0 ∧ 𝐼 ∈ 𝑉) ∧ 𝑥 ∈ (𝐹 supp 0)) → (𝐹‘𝑥) ∈ ℂ)
33	28, 32	gsumfsum 21553	. 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 2808	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 1101   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ⊆ wss 3913   class class class wbr 5113   ↦ cmpt 5196   ↾ cres 5664  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7411   supp csupp 8156   finSupp cfsupp 9321  ℂcc 11098  ℝcr 11099  0cc0 11100   + caddc 11103  Σcsu 15737   Σ_g cgsu 17493  CMndccmn 19850  Ringcrg 20315  ℂ_fldccnfld 21491  ℝ_fldcrefld 21723

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-inf2 9610  ax-cnex 11156  ax-resscn 11157  ax-1cn 11158  ax-icn 11159  ax-addcl 11160  ax-addrcl 11161  ax-mulcl 11162  ax-mulrcl 11163  ax-mulcom 11164  ax-addass 11165  ax-mulass 11166  ax-distr 11167  ax-i2m1 11168  ax-1ne0 11169  ax-1rid 11170  ax-rnegex 11171  ax-rrecex 11172  ax-cnre 11173  ax-pre-lttri 11174  ax-pre-lttrn 11175  ax-pre-ltadd 11176  ax-pre-mulgt0 11177  ax-pre-sup 11178  ax-addf 11179

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-se 5616  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-1o 8453  df-er 8694  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-fin 8947  df-fsupp 9322  df-sup 9402  df-oi 9472  df-card 9925  df-pnf 11245  df-mnf 11246  df-xr 11247  df-ltxr 11248  df-le 11249  df-sub 11443  df-neg 11444  df-div 11872  df-nn 12234  df-2 12303  df-3 12304  df-4 12305  df-5 12306  df-6 12307  df-7 12308  df-8 12309  df-9 12310  df-n0 12505  df-z 12592  df-dec 12712  df-uz 12863  df-rp 13017  df-fz 13536  df-fzo 13683  df-seq 14038  df-exp 14098  df-hash 14367  df-cj 15150  df-re 15151  df-im 15152  df-sqrt 15286  df-abs 15287  df-clim 15539  df-sum 15738  df-struct 17207  df-sets 17224  df-slot 17242  df-ndx 17254  df-base 17270  df-ress 17291  df-plusg 17323  df-mulr 17324  df-starv 17325  df-tset 17329  df-ple 17330  df-ds 17332  df-unif 17333  df-0g 17494  df-gsum 17495  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793  df-grp 19003  df-minusg 19004  df-cntz 19387  df-cmn 19852  df-abl 19853  df-mgp 20217  df-ur 20264  df-ring 20317  df-cring 20318  df-cnfld 21492  df-refld 21724

This theorem is referenced by:  rrxcph  25520  rrxmval  25533  rrxtopnfi  46893