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 33121
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 2897 . 2 𝑥𝐴
3 nfcv 2897 . . 3 𝑥𝐵
4 nfmpt1 5173 . . . 4 𝑥(𝑥𝐴𝐶)
5 nfcv 2897 . . . 4 𝑥 supp
6 nfcv 2897 . . . 4 𝑥𝑍
74, 5, 6nfov 7386 . . 3 𝑥((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
83, 7nfiun 4955 . 2 𝑥 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
9 mpt0 6629 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶) = ∅
109oveq2i 7367 . . . . . 6 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = (𝑀 Σg ∅)
11 suppgsumssiun.1 . . . . . . 7 𝑍 = (0g𝑀)
1211gsum0 18641 . . . . . 6 (𝑀 Σg ∅) = 𝑍
1310, 12eqtri 2758 . . . . 5 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = 𝑍
14 mpteq1 5163 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶))
1514oveq2d 7372 . . . . . 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 18793 . . . . . . . 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 2796 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
24 nfv 1916 . . . . . . . 8 𝑦𝜑
25 nfcv 2897 . . . . . . . . . 10 𝑦𝐴
26 nfiu1 4959 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
2725, 26nfdif 4062 . . . . . . . . 9 𝑦(𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2827nfcri 2889 . . . . . . . 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 5008 . . . . . . . . . . 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 2838 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
36 eliin 4928 . . . . . . . . . . 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 3227 . . . . . . . . 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 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 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 2735 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐴𝐶) = (𝑥𝐴𝐶)
4742, 45, 46fnmptd 6628 . . . . . . . . . . . 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 2735 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
5251, 11mndidcl 18706 . . . . . . . . . . . . 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 8109 . . . . . . . . . . 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 4069 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ⊆ 𝐴)
5958sselda 3917 . . . . . . . . . . . . 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 6948 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐶𝑋) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6341, 61, 62syl2anc 585 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6463neeq1d 2989 . . . . . . . . 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 2973 . . . . . . 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 5166 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦𝐵𝑍))
6968oveq2d 7372 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7023, 69pm2.61dane 3017 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7170, 21eqtrd 2770 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = 𝑍)
721, 2, 8, 71, 49suppss2f 32699 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 2930  wral 3049  cdif 3882  wss 3885  c0 4263   ciun 4923   ciin 4924  cmpt 5155   Fn wfn 6482  cfv 6487  (class class class)co 7356   supp csupp 8099  Basecbs 17168  0gc0g 17391   Σg cgsu 17392  Mndcmnd 18691
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 2184  ax-ext 2707  ax-rep 5201  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7678
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 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2931  df-ral 3050  df-rex 3060  df-rmo 3340  df-reu 3341  df-rab 3388  df-v 3429  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-nul 4264  df-if 4457  df-pw 4533  df-sn 4558  df-pr 4560  df-op 4564  df-uni 4841  df-iun 4925  df-iin 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5156  df-id 5515  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6254  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-supp 8100  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-seq 13953  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692
This theorem is referenced by:  psrmonprod  33684
  Copyright terms: Public domain W3C validator