Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  dchrisum0ff Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dchrisum0ff 25417
 Description: The function 𝐹 is a real function. (Contributed by Mario Carneiro, 5-May-2016.)
Hypotheses
Ref Expression
rpvmasum.z 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
rpvmasum.l 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
rpvmasum.a (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
rpvmasum2.g 𝐺 = (DChr‘𝑁)
rpvmasum2.d 𝐷 = (Base‘𝐺)
rpvmasum2.1 1 = (0g𝐺)
dchrisum0f.f 𝐹 = (𝑏 ∈ ℕ ↦ Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} (𝑋‘(𝐿𝑣)))
dchrisum0f.x (𝜑𝑋𝐷)
dchrisum0flb.r (𝜑𝑋:(Base‘𝑍)⟶ℝ)
Assertion
Ref Expression
dchrisum0ff (𝜑𝐹:ℕ⟶ℝ)
Distinct variable groups:   𝑞,𝑏,𝑣   𝑁,𝑞   𝐿,𝑏,𝑣   𝑋,𝑏,𝑣
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑣,𝑞,𝑏)   𝐷(𝑣,𝑞,𝑏)   1 (𝑣,𝑞,𝑏)   𝐹(𝑣,𝑞,𝑏)   𝐺(𝑣,𝑞,𝑏)   𝐿(𝑞)   𝑁(𝑣,𝑏)   𝑋(𝑞)   𝑍(𝑣,𝑞,𝑏)

Proof of Theorem dchrisum0ff
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fzfid 12980 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → (1...𝑛) ∈ Fin)
2 dvdsssfz1 15249 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ → {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} ⊆ (1...𝑛))
32adantl 467 . . . 4 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} ⊆ (1...𝑛))
4 ssfi 8340 . . . 4 (((1...𝑛) ∈ Fin ∧ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} ⊆ (1...𝑛)) → {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} ∈ Fin)
51, 3, 4syl2anc 573 . . 3 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} ∈ Fin)
6 dchrisum0flb.r . . . . 5 (𝜑𝑋:(Base‘𝑍)⟶ℝ)
76ad2antrr 705 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛}) → 𝑋:(Base‘𝑍)⟶ℝ)
8 rpvmasum.a . . . . . . . 8 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
98nnnn0d 11558 . . . . . . 7 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
10 rpvmasum.z . . . . . . . 8 𝑍 = (ℤ/nℤ‘𝑁)
11 eqid 2771 . . . . . . . 8 (Base‘𝑍) = (Base‘𝑍)
12 rpvmasum.l . . . . . . . 8 𝐿 = (ℤRHom‘𝑍)
1310, 11, 12znzrhfo 20111 . . . . . . 7 (𝑁 ∈ ℕ0𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑍))
14 fof 6257 . . . . . . 7 (𝐿:ℤ–onto→(Base‘𝑍) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
159, 13, 143syl 18 . . . . . 6 (𝜑𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
1615adantr 466 . . . . 5 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → 𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍))
17 elrabi 3510 . . . . . 6 (𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} → 𝑚 ∈ ℕ)
1817nnzd 11688 . . . . 5 (𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} → 𝑚 ∈ ℤ)
19 ffvelrn 6502 . . . . 5 ((𝐿:ℤ⟶(Base‘𝑍) ∧ 𝑚 ∈ ℤ) → (𝐿𝑚) ∈ (Base‘𝑍))
2016, 18, 19syl2an 583 . . . 4 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛}) → (𝐿𝑚) ∈ (Base‘𝑍))
217, 20ffvelrnd 6505 . . 3 (((𝜑𝑛 ∈ ℕ) ∧ 𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛}) → (𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℝ)
225, 21fsumrecl 14673 . 2 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ) → Σ𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑚)) ∈ ℝ)
23 dchrisum0f.f . . 3 𝐹 = (𝑏 ∈ ℕ ↦ Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} (𝑋‘(𝐿𝑣)))
24 breq2 4791 . . . . . . 7 (𝑏 = 𝑛 → (𝑞𝑏𝑞𝑛))
2524rabbidv 3339 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑛 → {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} = {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛})
2625sumeq1d 14639 . . . . 5 (𝑏 = 𝑛 → Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} (𝑋‘(𝐿𝑣)) = Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑣)))
27 fveq2 6333 . . . . . . 7 (𝑣 = 𝑚 → (𝐿𝑣) = (𝐿𝑚))
2827fveq2d 6337 . . . . . 6 (𝑣 = 𝑚 → (𝑋‘(𝐿𝑣)) = (𝑋‘(𝐿𝑚)))
2928cbvsumv 14634 . . . . 5 Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑣)) = Σ𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑚))
3026, 29syl6eq 2821 . . . 4 (𝑏 = 𝑛 → Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} (𝑋‘(𝐿𝑣)) = Σ𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑚)))
3130cbvmptv 4885 . . 3 (𝑏 ∈ ℕ ↦ Σ𝑣 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑏} (𝑋‘(𝐿𝑣))) = (𝑛 ∈ ℕ ↦ Σ𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑚)))
3223, 31eqtri 2793 . 2 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ ↦ Σ𝑚 ∈ {𝑞 ∈ ℕ ∣ 𝑞𝑛} (𝑋‘(𝐿𝑚)))
3322, 32fmptd 6529 1 (𝜑𝐹:ℕ⟶ℝ)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 382   = wceq 1631   ∈ wcel 2145  {crab 3065   ⊆ wss 3723   class class class wbr 4787   ↦ cmpt 4864  ⟶wf 6026  –onto→wfo 6028  ‘cfv 6030  (class class class)co 6796  Fincfn 8113  ℝcr 10141  1c1 10143  ℕcn 11226  ℕ0cn0 11499  ℤcz 11584  ...cfz 12533  Σcsu 14624   ∥ cdvds 15189  Basecbs 16064  0gc0g 16308  ℤRHomczrh 20063  ℤ/nℤczn 20066  DChrcdchr 25178 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4905  ax-sep 4916  ax-nul 4924  ax-pow 4975  ax-pr 5035  ax-un 7100  ax-inf2 8706  ax-cnex 10198  ax-resscn 10199  ax-1cn 10200  ax-icn 10201  ax-addcl 10202  ax-addrcl 10203  ax-mulcl 10204  ax-mulrcl 10205  ax-mulcom 10206  ax-addass 10207  ax-mulass 10208  ax-distr 10209  ax-i2m1 10210  ax-1ne0 10211  ax-1rid 10212  ax-rnegex 10213  ax-rrecex 10214  ax-cnre 10215  ax-pre-lttri 10216  ax-pre-lttrn 10217  ax-pre-ltadd 10218  ax-pre-mulgt0 10219  ax-pre-sup 10220  ax-addf 10221  ax-mulf 10222 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4227  df-pw 4300  df-sn 4318  df-pr 4320  df-tp 4322  df-op 4324  df-uni 4576  df-int 4613  df-iun 4657  df-br 4788  df-opab 4848  df-mpt 4865  df-tr 4888  df-id 5158  df-eprel 5163  df-po 5171  df-so 5172  df-fr 5209  df-se 5210  df-we 5211  df-xp 5256  df-rel 5257  df-cnv 5258  df-co 5259  df-dm 5260  df-rn 5261  df-res 5262  df-ima 5263  df-pred 5822  df-ord 5868  df-on 5869  df-lim 5870  df-suc 5871  df-iota 5993  df-fun 6032  df-fn 6033  df-f 6034  df-f1 6035  df-fo 6036  df-f1o 6037  df-fv 6038  df-isom 6039  df-riota 6757  df-ov 6799  df-oprab 6800  df-mpt2 6801  df-om 7217  df-1st 7319  df-2nd 7320  df-tpos 7508  df-wrecs 7563  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-1o 7717  df-oadd 7721  df-er 7900  df-ec 7902  df-qs 7906  df-map 8015  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-sup 8508  df-inf 8509  df-oi 8575  df-card 8969  df-pnf 10282  df-mnf 10283  df-xr 10284  df-ltxr 10285  df-le 10286  df-sub 10474  df-neg 10475  df-div 10891  df-nn 11227  df-2 11285  df-3 11286  df-4 11287  df-5 11288  df-6 11289  df-7 11290  df-8 11291  df-9 11292  df-n0 11500  df-z 11585  df-dec 11701  df-uz 11894  df-rp 12036  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-clim 14427  df-sum 14625  df-dvds 15190  df-struct 16066  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-mulr 16163  df-starv 16164  df-sca 16165  df-vsca 16166  df-ip 16167  df-tset 16168  df-ple 16169  df-ds 16172  df-unif 16173  df-0g 16310  df-imas 16376  df-qus 16377  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-mhm 17543  df-grp 17633  df-minusg 17634  df-sbg 17635  df-mulg 17749  df-subg 17799  df-nsg 17800  df-eqg 17801  df-ghm 17866  df-cmn 18402  df-abl 18403  df-mgp 18698  df-ur 18710  df-ring 18757  df-cring 18758  df-oppr 18831  df-rnghom 18925  df-subrg 18988  df-lmod 19075  df-lss 19143  df-lsp 19185  df-sra 19387  df-rgmod 19388  df-lidl 19389  df-rsp 19390  df-2idl 19447  df-cnfld 19962  df-zring 20034  df-zrh 20067  df-zn 20070 This theorem is referenced by:  dchrisum0flblem2  25419  dchrisum0fno1  25421
 Copyright terms: Public domain W3C validator