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

Theorem gsumpt 18568
 Description: Sum of a family that is nonzero at at most one point. (Contributed by Stefan O'Rear, 7-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 25-Apr-2016.) (Revised by AV, 6-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
gsumpt.b 𝐵 = (Base‘𝐺)
gsumpt.z 0 = (0g𝐺)
gsumpt.g (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
gsumpt.a (𝜑𝐴𝑉)
gsumpt.x (𝜑𝑋𝐴)
gsumpt.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
gsumpt.s (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋})
Assertion
Ref Expression
gsumpt (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐹𝑋))

Proof of Theorem gsumpt
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumpt.f . . . 4 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
2 gsumpt.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐴)
32snssd 4476 . . . 4 (𝜑 → {𝑋} ⊆ 𝐴)
41, 3feqresmpt 6394 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ↾ {𝑋}) = (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎)))
54oveq2d 6812 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑋})) = (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))))
6 gsumpt.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝐺)
7 gsumpt.z . . 3 0 = (0g𝐺)
8 eqid 2771 . . 3 (Cntz‘𝐺) = (Cntz‘𝐺)
9 gsumpt.g . . 3 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
10 gsumpt.a . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
111, 2ffvelrnd 6505 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ 𝐵)
12 eqidd 2772 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))
13 eqid 2771 . . . . . . . . . 10 (+g𝐺) = (+g𝐺)
146, 13, 8elcntzsn 17965 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 → ((𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}) ↔ ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))))
1511, 14syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}) ↔ ((𝐹𝑋) ∈ 𝐵 ∧ ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)) = ((𝐹𝑋)(+g𝐺)(𝐹𝑋)))))
1611, 12, 15mpbir2and 692 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}))
1716snssd 4476 . . . . . 6 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)}))
18 eqid 2771 . . . . . . 7 (mrCls‘(SubMnd‘𝐺)) = (mrCls‘(SubMnd‘𝐺))
19 eqid 2771 . . . . . . 7 (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) = (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
208, 18, 19cntzspan 18454 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ {(𝐹𝑋)} ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘{(𝐹𝑋)})) → (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd)
219, 17, 20syl2anc 573 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd)
226submacs 17573 . . . . . . . 8 (𝐺 ∈ Mnd → (SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵))
23 acsmre 16520 . . . . . . . 8 ((SubMnd‘𝐺) ∈ (ACS‘𝐵) → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
249, 22, 233syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵))
2511snssd 4476 . . . . . . 7 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ 𝐵)
2618mrccl 16479 . . . . . . 7 (((SubMnd‘𝐺) ∈ (Moore‘𝐵) ∧ {(𝐹𝑋)} ⊆ 𝐵) → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺))
2724, 25, 26syl2anc 573 . . . . . 6 (𝜑 → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺))
2819, 8submcmn2 18451 . . . . . 6 (((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺) → ((𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd ↔ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))))
2927, 28syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐺s ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∈ CMnd ↔ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))))
3021, 29mpbid 222 . . . 4 (𝜑 → ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})))
311ffnd 6185 . . . . . 6 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
32 simpr 471 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → 𝑎 = 𝑋)
3332fveq2d 6337 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑋))
3424, 18, 25mrcssidd 16493 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → {(𝐹𝑋)} ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
35 fvex 6344 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝑋) ∈ V
3635snss 4452 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ↔ {(𝐹𝑋)} ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
3734, 36sylibr 224 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
3837ad2antrr 705 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑋) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
3933, 38eqeltrd 2850 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎 = 𝑋) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
40 eldifsn 4454 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋}) ↔ (𝑎𝐴𝑎𝑋))
41 gsumpt.s . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋})
427fvexi 6345 . . . . . . . . . . . . 13 0 ∈ V
4342a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑0 ∈ V)
441, 41, 10, 43suppssr 7482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑎 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})) → (𝐹𝑎) = 0 )
4540, 44sylan2br 582 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → (𝐹𝑎) = 0 )
467subm0cl 17560 . . . . . . . . . . . 12 (((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ∈ (SubMnd‘𝐺) → 0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
4727, 46syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
4847adantr 466 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → 0 ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
4945, 48eqeltrd 2850 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑎𝐴𝑎𝑋)) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5049anassrs 453 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑎𝐴) ∧ 𝑎𝑋) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5139, 50pm2.61dane 3030 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎𝐴) → (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5251ralrimiva 3115 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑎𝐴 (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
53 ffnfv 6533 . . . . . 6 (𝐹:𝐴⟶((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ↔ (𝐹 Fn 𝐴 ∧ ∀𝑎𝐴 (𝐹𝑎) ∈ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})))
5431, 52, 53sylanbrc 572 . . . . 5 (𝜑𝐹:𝐴⟶((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
5554frnd 6191 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}))
568cntzidss 17977 . . . 4 ((((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)}) ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) ∧ ran 𝐹 ⊆ ((mrCls‘(SubMnd‘𝐺))‘{(𝐹𝑋)})) → ran 𝐹 ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘ran 𝐹))
5730, 55, 56syl2anc 573 . . 3 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ((Cntz‘𝐺)‘ran 𝐹))
581ffund 6188 . . . 4 (𝜑 → Fun 𝐹)
59 snfi 8198 . . . . 5 {𝑋} ∈ Fin
60 ssfi 8340 . . . . 5 (({𝑋} ∈ Fin ∧ (𝐹 supp 0 ) ⊆ {𝑋}) → (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
6159, 41, 60sylancr 575 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)
62 fex 6636 . . . . . 6 ((𝐹:𝐴𝐵𝐴𝑉) → 𝐹 ∈ V)
631, 10, 62syl2anc 573 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ V)
64 isfsupp 8439 . . . . 5 ((𝐹 ∈ V ∧ 0 ∈ V) → (𝐹 finSupp 0 ↔ (Fun 𝐹 ∧ (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)))
6563, 43, 64syl2anc 573 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 finSupp 0 ↔ (Fun 𝐹 ∧ (𝐹 supp 0 ) ∈ Fin)))
6658, 61, 65mpbir2and 692 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp 0 )
676, 7, 8, 9, 10, 1, 57, 41, 66gsumzres 18517 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝐹 ↾ {𝑋})) = (𝐺 Σg 𝐹))
68 fveq2 6333 . . . 4 (𝑎 = 𝑋 → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑋))
696, 68gsumsn 18561 . . 3 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑋𝐴 ∧ (𝐹𝑋) ∈ 𝐵) → (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))) = (𝐹𝑋))
709, 2, 11, 69syl3anc 1476 . 2 (𝜑 → (𝐺 Σg (𝑎 ∈ {𝑋} ↦ (𝐹𝑎))) = (𝐹𝑋))
715, 67, 703eqtr3d 2813 1 (𝜑 → (𝐺 Σg 𝐹) = (𝐹𝑋))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 382   = wceq 1631   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2943  ∀wral 3061  Vcvv 3351   ∖ cdif 3720   ⊆ wss 3723  {csn 4317   class class class wbr 4787   ↦ cmpt 4864  ran crn 5251   ↾ cres 5252  Fun wfun 6024   Fn wfn 6025  ⟶wf 6026  ‘cfv 6030  (class class class)co 6796   supp csupp 7450  Fincfn 8113   finSupp cfsupp 8435  Basecbs 16064   ↾s cress 16065  +gcplusg 16149  0gc0g 16308   Σg cgsu 16309  Moorecmre 16450  mrClscmrc 16451  ACScacs 16453  Mndcmnd 17502  SubMndcsubmnd 17542  Cntzccntz 17955  CMndccmn 18400 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 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  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-iin 4658  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-supp 7451  df-wrecs 7563  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-1o 7717  df-oadd 7721  df-er 7900  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-fsupp 8436  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-nn 11227  df-2 11285  df-n0 11500  df-z 11585  df-uz 11894  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-seq 13009  df-hash 13322  df-ndx 16067  df-slot 16068  df-base 16070  df-sets 16071  df-ress 16072  df-plusg 16162  df-0g 16310  df-gsum 16311  df-mre 16454  df-mrc 16455  df-acs 16457  df-mgm 17450  df-sgrp 17492  df-mnd 17503  df-submnd 17544  df-mulg 17749  df-cntz 17957  df-cmn 18402 This theorem is referenced by:  gsummpt1n0  18571  dprdfid  18624  evlslem3  19729  evlslem1  19730  coe1tmmul2  19861  coe1tmmul  19862  uvcresum  20349  frlmup2  20355  mamulid  20464  mamurid  20465  coe1mul3  24079  tayl0  24336  jensen  24936  linc1  42739
 Copyright terms: Public domain W3C validator