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 33333
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 1941 . 2 𝑥𝜑
2 nfcv 2931 . 2 𝑥𝐴
3 nfcv 2931 . . 3 𝑥𝐵
4 nfmpt1 5212 . . . 4 𝑥(𝑥𝐴𝐶)
5 nfcv 2931 . . . 4 𝑥 supp
6 nfcv 2931 . . . 4 𝑥𝑍
74, 5, 6nfov 7441 . . 3 𝑥((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
83, 7nfiun 4990 . 2 𝑥 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
9 mpt0 6678 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶) = ∅
109oveq2i 7422 . . . . . 6 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = (𝑀 Σg ∅)
11 suppgsumssiun.1 . . . . . . 7 𝑍 = (0g𝑀)
1211gsum0 18742 . . . . . 6 (𝑀 Σg ∅) = 𝑍
1310, 12eqtri 2792 . . . . 5 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = 𝑍
14 mpteq1 5202 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶))
1514oveq2d 7427 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)))
1615adantl 486 . . . . 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 18895 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝐵𝑊) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2017, 18, 19syl2anc 595 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2120adantr 485 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2221adantr 485 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2313, 16, 223eqtr4a 2830 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
24 nfv 1941 . . . . . . . 8 𝑦𝜑
25 nfcv 2931 . . . . . . . . . 10 𝑦𝐴
26 nfiu1 4994 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
2725, 26nfdif 4090 . . . . . . . . 9 𝑦(𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2827nfcri 2923 . . . . . . . 8 𝑦 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2924, 28nfan 1926 . . . . . . 7 𝑦(𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
30 nfv 1941 . . . . . . 7 𝑦 𝐵 ≠ ∅
3129, 30nfan 1926 . . . . . 6 𝑦((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅)
32 simpllr 787 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
33 iindif2 5045 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ≠ ∅ → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3433ad2antlr 739 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3532, 34eleqtrrd 2872 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
36 eliin 4963 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ↔ ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))))
3736ibi 270 . . . . . . . . . 10 (𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) → ∀𝑦𝐵 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3837r19.21bi 3263 . . . . . . . . 9 ((𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3935, 38sylancom 599 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
4039eldifbd 3924 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
4132eldifad 3923 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥𝐴)
42 nfv 1941 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵)
43 suppgsumssiun.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
4443an32s 664 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
4544adantllr 731 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
46 eqid 2769 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐴𝐶) = (𝑥𝐴𝐶)
4742, 45, 46fnmptd 6677 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
4847adantllr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
49 suppgsumssiun.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴𝑉)
5049ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐴𝑉)
51 eqid 2769 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
5251, 11mndidcl 18807 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5317, 52syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5453ad3antrrr 742 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
55 elsuppfn 8166 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5648, 50, 54, 55syl3anc 1396 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5741, 56mpbirand 719 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍))
58 difssd 4097 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ⊆ 𝐴)
5958sselda 3943 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → 𝑥𝐴)
6059, 43syldanl 613 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6160adantlr 727 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6246fvmpt2 7002 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐶𝑋) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6341, 61, 62syl2anc 595 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6463neeq1d 3023 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍𝐶𝑍))
6557, 64bitrd 282 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ 𝐶𝑍))
6665necon2bbid 3007 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝐶 = 𝑍 ↔ ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
6740, 66mpbird 260 . . . . . 6 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶 = 𝑍)
6831, 67mpteq2da 5205 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦𝐵𝑍))
6968oveq2d 7427 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7023, 69pm2.61dane 3051 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7170, 21eqtrd 2804 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = 𝑍)
721, 2, 8, 71, 49suppss2f 32924 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 209  wa 400   = wceq 1567  wcel 2149  wne 2964  wral 3085  cdif 3908  wss 3911  c0 4292   ciun 4958   ciin 4959  cmpt 5194   Fn wfn 6532  cfv 6537  (class class class)co 7411   supp csupp 8156  Basecbs 17269  0gc0g 17492   Σg cgsu 17493  Mndcmnd 18792
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 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  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-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3375  df-reu 3376  df-rab 3423  df-v 3463  df-sbc 3752  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-nul 4293  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-id 5557  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-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-supp 8157  df-frecs 8278  df-wrecs 8309  df-recs 8358  df-rdg 8397  df-seq 14038  df-0g 17494  df-gsum 17495  df-mgm 18698  df-sgrp 18777  df-mnd 18793
This theorem is referenced by:  psrmonprod  33887
  Copyright terms: Public domain W3C validator