Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  suppgsumssiun Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem suppgsumssiun 33157
Description: The support of a function defined as a group sum is a subset of the indexed union of the supports. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
suppgsumssiun.1 𝑍 = (0g𝑀)
suppgsumssiun.2 (𝜑𝑀 ∈ Mnd)
suppgsumssiun.3 (𝜑𝐵𝑊)
suppgsumssiun.4 (𝜑𝐴𝑉)
suppgsumssiun.5 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
Assertion
Ref Expression
suppgsumssiun (𝜑 → ((𝑥𝐴 ↦ (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶))) supp 𝑍) ⊆ 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦   𝑦,𝑀   𝑦,𝑊   𝑥,𝑍   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑥,𝑦)   𝑀(𝑥)   𝑉(𝑥,𝑦)   𝑊(𝑥)   𝑋(𝑥,𝑦)   𝑍(𝑦)

Proof of Theorem suppgsumssiun
StepHypRef Expression
1 nfv 1922 . 2 𝑥𝜑
2 nfcv 2903 . 2 𝑥𝐴
3 nfcv 2903 . . 3 𝑥𝐵
4 nfmpt1 5174 . . . 4 𝑥(𝑥𝐴𝐶)
5 nfcv 2903 . . . 4 𝑥 supp
6 nfcv 2903 . . . 4 𝑥𝑍
74, 5, 6nfov 7390 . . 3 𝑥((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
83, 7nfiun 4956 . 2 𝑥 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
9 mpt0 6631 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶) = ∅
109oveq2i 7371 . . . . . 6 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = (𝑀 Σg ∅)
11 suppgsumssiun.1 . . . . . . 7 𝑍 = (0g𝑀)
1211gsum0 18647 . . . . . 6 (𝑀 Σg ∅) = 𝑍
1310, 12eqtri 2764 . . . . 5 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = 𝑍
14 mpteq1 5164 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶))
1514oveq2d 7376 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)))
1615adantl 483 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)))
17 suppgsumssiun.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝑀 ∈ Mnd)
18 suppgsumssiun.3 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝑊)
1911gsumz 18799 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝐵𝑊) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2017, 18, 19syl2anc 591 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2120adantr 482 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2221adantr 482 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2313, 16, 223eqtr4a 2802 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
24 nfv 1922 . . . . . . . 8 𝑦𝜑
25 nfcv 2903 . . . . . . . . . 10 𝑦𝐴
26 nfiu1 4960 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
2725, 26nfdif 4063 . . . . . . . . 9 𝑦(𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2827nfcri 2895 . . . . . . . 8 𝑦 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2924, 28nfan 1907 . . . . . . 7 𝑦(𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
30 nfv 1922 . . . . . . 7 𝑦 𝐵 ≠ ∅
3129, 30nfan 1907 . . . . . 6 𝑦((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅)
32 simpllr 782 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
33 iindif2 5009 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ≠ ∅ → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3433ad2antlr 734 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3532, 34eleqtrrd 2844 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
36 eliin 4929 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ↔ ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))))
3736ibi 269 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3837r19.21bi 3233 . . . . . . . . 9 ((𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3935, 38sylancom 595 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
4039eldifbd 3898 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
4132eldifad 3897 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥𝐴)
42 nfv 1922 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵)
43 suppgsumssiun.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
4443an32s 659 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
4544adantllr 726 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
46 eqid 2741 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐴𝐶) = (𝑥𝐴𝐶)
4742, 45, 46fnmptd 6630 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
4847adantllr 726 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
49 suppgsumssiun.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴𝑉)
5049ad3antrrr 737 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐴𝑉)
51 eqid 2741 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
5251, 11mndidcl 18712 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5317, 52syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5453ad3antrrr 737 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
55 elsuppfn 8114 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5648, 50, 54, 55syl3anc 1380 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5741, 56mpbirand 714 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍))
58 difssd 4070 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ⊆ 𝐴)
5958sselda 3917 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → 𝑥𝐴)
6059, 43syldanl 609 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6160adantlr 722 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6246fvmpt2 6951 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐶𝑋) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6341, 61, 62syl2anc 591 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6463neeq1d 2995 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍𝐶𝑍))
6557, 64bitrd 281 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ 𝐶𝑍))
6665necon2bbid 2979 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝐶 = 𝑍 ↔ ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
6740, 66mpbird 259 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶 = 𝑍)
6831, 67mpteq2da 5167 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦𝐵𝑍))
6968oveq2d 7376 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7023, 69pm2.61dane 3023 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7170, 21eqtrd 2776 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = 𝑍)
721, 2, 8, 71, 49suppss2f 32734 1 (𝜑 → ((𝑥𝐴 ↦ (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶))) supp 𝑍) ⊆ 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 208  wa 397   = wceq 1548  wcel 2121  wne 2936  wral 3055  cdif 3882  wss 3885  c0 4264   ciun 4924   ciin 4925  cmpt 5156   Fn wfn 6484  cfv 6489  (class class class)co 7360   supp csupp 8104  Basecbs 17174  0gc0g 17397   Σg cgsu 17398  Mndcmnd 18697
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5202  ax-sep 5221  ax-nul 5231  ax-pow 5297  ax-pr 5365  ax-un 7682
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-nul 4265  df-if 4458  df-pw 4534  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4842  df-iun 4926  df-iin 4927  df-br 5076  df-opab 5138  df-mpt 5157  df-id 5516  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-riota 7317  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-supp 8105  df-frecs 8225  df-wrecs 8256  df-recs 8305  df-rdg 8343  df-seq 13959  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698
This theorem is referenced by:  psrmonprod  33748
  Copyright terms: Public domain W3C validator