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 33499
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 1947 . 2 𝑥𝜑
2 nfcv 2924 . 2 𝑥𝐴
3 nfcv 2924 . . 3 𝑥𝐵
4 nfmpt1 5208 . . . 4 𝑥(𝑥𝐴𝐶)
5 nfcv 2924 . . . 4 𝑥 supp
6 nfcv 2924 . . . 4 𝑥𝑍
74, 5, 6nfov 7446 . . 3 𝑥((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
83, 7nfiun 4986 . 2 𝑥 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
9 mpt0 6678 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶) = ∅
109oveq2i 7427 . . . . . 6 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = (𝑀 Σg ∅)
11 suppgsumssiun.1 . . . . . . 7 𝑍 = (0g𝑀)
1211gsum0 18788 . . . . . 6 (𝑀 Σg ∅) = 𝑍
1310, 12eqtri 2785 . . . . 5 (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)) = 𝑍
14 mpteq1 5198 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶))
1514oveq2d 7432 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦 ∈ ∅ ↦ 𝐶)))
1615adantl 487 . . . . 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 18946 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝐵𝑊) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2017, 18, 19syl2anc 596 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2120adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2221adantr 486 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)) = 𝑍)
2313, 16, 223eqtr4a 2823 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 = ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
24 nfv 1947 . . . . . . . 8 𝑦𝜑
25 nfcv 2924 . . . . . . . . . 10 𝑦𝐴
26 nfiu1 4990 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)
2725, 26nfdif 4080 . . . . . . . . 9 𝑦(𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2827nfcri 2916 . . . . . . . 8 𝑦 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
2924, 28nfan 1932 . . . . . . 7 𝑦(𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
30 nfv 1947 . . . . . . 7 𝑦 𝐵 ≠ ∅
3129, 30nfan 1932 . . . . . 6 𝑦((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅)
32 simpllr 788 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
33 iindif2 5041 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ≠ ∅ → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3433ad2antlr 740 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) = (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3532, 34eleqtrrd 2865 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
36 eliin 4959 . . . . . . . . . . 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 3256 . . . . . . . . 9 ((𝑥 𝑦𝐵 (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
3935, 38sylancom 600 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)))
4039eldifbd 3915 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ¬ 𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
4132eldifad 3914 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑥𝐴)
42 nfv 1947 . . . . . . . . . . . . 13 𝑥((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵)
43 suppgsumssiun.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
4443an32s 665 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
4544adantllr 732 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐶𝑋)
46 eqid 2762 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐴𝐶) = (𝑥𝐴𝐶)
4742, 45, 46fnmptd 6677 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
4847adantllr 732 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴)
49 suppgsumssiun.4 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴𝑉)
5049ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐴𝑉)
51 eqid 2762 . . . . . . . . . . . . . 14 (Base‘𝑀) = (Base‘𝑀)
5251, 11mndidcl 18854 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5317, 52syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
5453ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑍 ∈ (Base‘𝑀))
55 elsuppfn 8171 . . . . . . . . . . 11 (((𝑥𝐴𝐶) Fn 𝐴𝐴𝑉𝑍 ∈ (Base‘𝑀)) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5648, 50, 54, 55syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ (𝑥𝐴 ∧ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍)))
5741, 56mpbirand 720 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑥 ∈ ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍) ↔ ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) ≠ 𝑍))
58 difssd 4087 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍)) ⊆ 𝐴)
5958sselda 3934 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → 𝑥𝐴)
6059, 43syldanl 614 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6160adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐶𝑋)
6246fvmpt2 7002 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐴𝐶𝑋) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6341, 61, 62syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑦𝐵) → ((𝑥𝐴𝐶)‘𝑥) = 𝐶)
6463neeq1d 3016 . . . . . . . . 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 3000 . . . . . . 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 5201 . . . . 5 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑦𝐵𝐶) = (𝑦𝐵𝑍))
6968oveq2d 7432 . . . 4 (((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7023, 69pm2.61dane 3044 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝑍)))
7170, 21eqtrd 2797 . 2 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐴 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))) → (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶)) = 𝑍)
721, 2, 8, 71, 49suppss2f 33098 1 (𝜑 → ((𝑥𝐴 ↦ (𝑀 Σg (𝑦𝐵𝐶))) supp 𝑍) ⊆ 𝑦𝐵 ((𝑥𝐴𝐶) supp 𝑍))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2957  wral 3078  cdif 3899  wss 3902  c0 4282   ciun 4954   ciin 4955  cmpt 5190   Fn wfn 6532  cfv 6537  (class class class)co 7416   supp csupp 8161  Basecbs 17305  0gc0g 17528   Σg cgsu 17529  Mndcmnd 18838
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  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 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-seq 14068  df-0g 17530  df-gsum 17531  df-mgm 18734  df-sgrp 18823  df-mnd 18839
This theorem is used by:  psrmonprod  34049
  Copyright terms: Public domain W3C validator