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 33154
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 1916 . 2 𝑥𝜑
2 nfcv 2899 . 2 𝑥𝐴
3 nfcv 2899 . . 3 𝑥𝐵
4 nfmpt1 5185 . . . 4 𝑥(𝑥𝐴𝐶)
5 nfcv 2899 . . . 4 𝑥 supp
6 nfcv 2899 . . . 4 𝑥𝑍
74, 5, 6nfov 7394 . . 3 𝑥((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
83, 7nfiun 4966 . 2 𝑥 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
9 mpt0 6638 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶) = ∅
109oveq2i 7375 . . . . . 6 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = (𝑀 Σg ∅)
11 suppgsumssiun.1 . . . . . . 7 𝑍 = (0g𝑀)
1211gsum0 18649 . . . . . 6 (𝑀 Σg ∅) = 𝑍
1310, 12eqtri 2760 . . . . 5 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = 𝑍
14 mpteq1 5175 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶))
1514oveq2d 7380 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)))
1615adantl 481 . . . . 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 18801 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝐵𝑊) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2017, 18, 19syl2anc 585 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2120adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2221adantr 480 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2313, 16, 223eqtr4a 2798 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
24 nfv 1916 . . . . . . . 8 𝑦𝜑
25 nfcv 2899 . . . . . . . . . 10 𝑦𝐴
26 nfiu1 4970 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
2725, 26nfdif 4070 . . . . . . . . 9 𝑦(𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2827nfcri 2891 . . . . . . . 8 𝑦 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2924, 28nfan 1901 . . . . . . 7 𝑦(𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
30 nfv 1916 . . . . . . 7 𝑦 𝐵 ≠ ∅
3129, 30nfan 1901 . . . . . 6 𝑦((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅)
32 simpllr 776 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
33 iindif2 5020 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ≠ ∅ → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3433ad2antlr 728 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3532, 34eleqtrrd 2840 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
36 eliin 4939 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ↔ ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))))
3736ibi 267 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3837r19.21bi 3230 . . . . . . . . 9 ((𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3935, 38sylancom 589 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
4039eldifbd 3903 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
4132eldifad 3902 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥𝐴)
42 nfv 1916 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵)
43 suppgsumssiun.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
4443an32s 653 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
4544adantllr 720 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
46 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐴𝐶) = (𝑥𝐴𝐶)
4742, 45, 46fnmptd 6637 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
4847adantllr 720 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
49 suppgsumssiun.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴𝑉)
5049ad3antrrr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐴𝑉)
51 eqid 2737 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
5251, 11mndidcl 18714 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5317, 52syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5453ad3antrrr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
55 elsuppfn 8117 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5648, 50, 54, 55syl3anc 1374 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5741, 56mpbirand 708 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍))
58 difssd 4078 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ⊆ 𝐴)
5958sselda 3922 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → 𝑥𝐴)
6059, 43syldanl 603 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6160adantlr 716 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6246fvmpt2 6957 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐶𝑋) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6341, 61, 62syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6463neeq1d 2992 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍𝐶𝑍))
6557, 64bitrd 279 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ 𝐶𝑍))
6665necon2bbid 2976 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝐶 = 𝑍 ↔ ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
6740, 66mpbird 257 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶 = 𝑍)
6831, 67mpteq2da 5178 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦𝐵𝑍))
6968oveq2d 7380 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7023, 69pm2.61dane 3020 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7170, 21eqtrd 2772 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = 𝑍)
721, 2, 8, 71, 49suppss2f 32732 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 206  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  wral 3052  cdif 3887  wss 3890  c0 4274   ciun 4934   ciin 4935  cmpt 5167   Fn wfn 6491  cfv 6496  (class class class)co 7364   supp csupp 8107  Basecbs 17176  0gc0g 17399   Σg cgsu 17400  Mndcmnd 18699
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5306  ax-pr 5374  ax-un 7686
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-id 5523  df-xp 5634  df-rel 5635  df-cnv 5636  df-co 5637  df-dm 5638  df-rn 5639  df-res 5640  df-ima 5641  df-pred 6263  df-iota 6452  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7321  df-ov 7367  df-oprab 7368  df-mpo 7369  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-seq 13961  df-0g 17401  df-gsum 17402  df-mgm 18605  df-sgrp 18684  df-mnd 18700
This theorem is referenced by:  psrmonprod  33717
  Copyright terms: Public domain W3C validator