Metamath Proof Explorer


Theorem esumrnmpt2

Description: Rewrite an extended sum into a sum on the range of a mapping function. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-May-2020)

Ref Expression
Hypotheses esumrnmpt2.1 y=BC=D
esumrnmpt2.2 φAV
esumrnmpt2.3 φkAD0+∞
esumrnmpt2.4 φkABW
esumrnmpt2.5 φkAB=D=0
esumrnmpt2.6 φDisjkAB
Assertion esumrnmpt2 φ*yrankABC=*kAD

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 esumrnmpt2.1 y=BC=D
2 esumrnmpt2.2 φAV
3 esumrnmpt2.3 φkAD0+∞
4 esumrnmpt2.4 φkABW
5 esumrnmpt2.5 φkAB=D=0
6 esumrnmpt2.6 φDisjkAB
7 nfrab1 _kkA|¬B=
8 ssrab2 kA|¬B=A
9 8 a1i φkA|¬B=A
10 2 9 ssexd φkA|¬B=V
11 9 sselda φkkA|¬B=kA
12 11 3 syldan φkkA|¬B=D0+∞
13 11 4 syldan φkkA|¬B=BW
14 rabid kkA|¬B=kA¬B=
15 14 simprbi kkA|¬B=¬B=
16 15 adantl φkkA|¬B=¬B=
17 elsng BWBB=
18 13 17 syl φkkA|¬B=BB=
19 16 18 mtbird φkkA|¬B=¬B
20 13 19 eldifd φkkA|¬B=BW
21 nfcv _kA
22 7 21 disjss1f kA|¬B=ADisjkABDisjkkA|¬B=B
23 9 6 22 sylc φDisjkkA|¬B=B
24 7 1 10 12 20 23 esumrnmpt φ*yrankkA|¬B=BC=*kkA|¬B=D
25 nfv yφkAB=
26 snex V
27 26 a1i φkAB=V
28 velsn yy=
29 28 biimpi yy=
30 29 adantl φkAB=yy=
31 nfv kφ
32 nfre1 kkAB=
33 31 32 nfan kφkAB=
34 nfv ky=
35 33 34 nfan kφkAB=y=
36 nfv kC=0
37 simpllr φkAB=y=kAB=y=
38 simpr φkAB=y=kAB=B=
39 37 38 eqtr4d φkAB=y=kAB=y=B
40 39 1 syl φkAB=y=kAB=C=D
41 simp-4l φkAB=y=kAB=φ
42 simplr φkAB=y=kAB=kA
43 41 42 38 5 syl21anc φkAB=y=kAB=D=0
44 40 43 eqtrd φkAB=y=kAB=C=0
45 simplr φkAB=y=kAB=
46 35 36 44 45 r19.29af2 φkAB=y=C=0
47 30 46 syldan φkAB=yC=0
48 0e0iccpnf 00+∞
49 47 48 eqeltrdi φkAB=yC0+∞
50 nfcv _ky
51 nfmpt1 _kkkA|B=B
52 51 nfrn _krankkA|B=B
53 50 52 nfel kyrankkA|B=B
54 31 53 nfan kφyrankkA|B=B
55 simpr φyrankkA|B=BkkA|B=y=By=B
56 rabid kkA|B=kAB=
57 56 simprbi kkA|B=B=
58 57 ad2antlr φyrankkA|B=BkkA|B=y=BB=
59 55 58 eqtrd φyrankkA|B=BkkA|B=y=By=
60 59 28 sylibr φyrankkA|B=BkkA|B=y=By
61 vex yV
62 eqid kkA|B=B=kkA|B=B
63 62 elrnmpt yVyrankkA|B=BkkA|B=y=B
64 61 63 ax-mp yrankkA|B=BkkA|B=y=B
65 64 biimpi yrankkA|B=BkkA|B=y=B
66 65 adantl φyrankkA|B=BkkA|B=y=B
67 54 60 66 r19.29af φyrankkA|B=By
68 67 ex φyrankkA|B=By
69 68 ssrdv φrankkA|B=B
70 69 adantr φkAB=rankkA|B=B
71 25 27 49 70 esummono φkAB=*yrankkA|B=BC*yC
72 0ex V
73 72 a1i φkAB=V
74 48 a1i φkAB=00+∞
75 46 73 74 esumsn φkAB=*yC=0
76 71 75 breqtrd φkAB=*yrankkA|B=BC0
77 simpr φ¬kAB=¬kAB=
78 nfv y¬kAB=
79 32 nfn k¬kAB=
80 rabn0 kA|B=kAB=
81 80 biimpi kA|B=kAB=
82 81 necon1bi ¬kAB=kA|B==
83 eqid B=B
84 83 a1i ¬kAB=B=B
85 79 82 84 mpteq12df ¬kAB=kkA|B=B=kB
86 mpt0 kB=
87 85 86 eqtrdi ¬kAB=kkA|B=B=
88 87 rneqd ¬kAB=rankkA|B=B=ran
89 rn0 ran=
90 88 89 eqtrdi ¬kAB=rankkA|B=B=
91 78 90 esumeq1d ¬kAB=*yrankkA|B=BC=*yC
92 esumnul *yC=0
93 91 92 eqtrdi ¬kAB=*yrankkA|B=BC=0
94 0le0 00
95 93 94 eqbrtrdi ¬kAB=*yrankkA|B=BC0
96 77 95 syl φ¬kAB=*yrankkA|B=BC0
97 76 96 pm2.61dan φ*yrankkA|B=BC0
98 ssrab2 kA|B=A
99 98 a1i φkA|B=A
100 2 99 ssexd φkA|B=V
101 nfrab1 _kkA|B=
102 101 mptexgf kA|B=VkkA|B=BV
103 rnexg kkA|B=BVrankkA|B=BV
104 100 102 103 3syl φrankkA|B=BV
105 1 adantl φyrankkA|B=BkkA|B=y=BC=D
106 simplll φyrankkA|B=BkkA|B=y=Bφ
107 99 sselda φkkA|B=kA
108 107 adantlr φyrankkA|B=BkkA|B=kA
109 108 adantr φyrankkA|B=BkkA|B=y=BkA
110 106 109 3 syl2anc φyrankkA|B=BkkA|B=y=BD0+∞
111 105 110 eqeltrd φyrankkA|B=BkkA|B=y=BC0+∞
112 54 111 66 r19.29af φyrankkA|B=BC0+∞
113 112 ralrimiva φyrankkA|B=BC0+∞
114 nfcv _yrankkA|B=B
115 114 esumcl rankkA|B=BVyrankkA|B=BC0+∞*yrankkA|B=BC0+∞
116 104 113 115 syl2anc φ*yrankkA|B=BC0+∞
117 elxrge0 *yrankkA|B=BC0+∞*yrankkA|B=BC*0*yrankkA|B=BC
118 117 simprbi *yrankkA|B=BC0+∞0*yrankkA|B=BC
119 116 118 syl φ0*yrankkA|B=BC
120 97 119 jca φ*yrankkA|B=BC00*yrankkA|B=BC
121 iccssxr 0+∞*
122 121 116 sselid φ*yrankkA|B=BC*
123 121 48 sselii 0*
124 123 a1i φ0*
125 xrletri3 *yrankkA|B=BC*0**yrankkA|B=BC=0*yrankkA|B=BC00*yrankkA|B=BC
126 122 124 125 syl2anc φ*yrankkA|B=BC=0*yrankkA|B=BC00*yrankkA|B=BC
127 120 126 mpbird φ*yrankkA|B=BC=0
128 127 oveq1d φ*yrankkA|B=BC+𝑒*yrankkA|¬B=BC=0+𝑒*yrankkA|¬B=BC
129 12 ralrimiva φkkA|¬B=D0+∞
130 7 esumcl kA|¬B=VkkA|¬B=D0+∞*kkA|¬B=D0+∞
131 10 129 130 syl2anc φ*kkA|¬B=D0+∞
132 121 131 sselid φ*kkA|¬B=D*
133 24 132 eqeltrd φ*yrankkA|¬B=BC*
134 xaddid2 *yrankkA|¬B=BC*0+𝑒*yrankkA|¬B=BC=*yrankkA|¬B=BC
135 133 134 syl φ0+𝑒*yrankkA|¬B=BC=*yrankkA|¬B=BC
136 128 135 eqtrd φ*yrankkA|B=BC+𝑒*yrankkA|¬B=BC=*yrankkA|¬B=BC
137 simpl φkkA|B=φ
138 57 adantl φkkA|B=B=
139 137 107 138 5 syl21anc φkkA|B=D=0
140 139 ralrimiva φkkA|B=D=0
141 31 140 esumeq2d φ*kkA|B=D=*kkA|B=0
142 101 esum0 kA|B=V*kkA|B=0=0
143 100 142 syl φ*kkA|B=0=0
144 141 143 eqtrd φ*kkA|B=D=0
145 144 oveq1d φ*kkA|B=D+𝑒*kkA|¬B=D=0+𝑒*kkA|¬B=D
146 xaddid2 *kkA|¬B=D*0+𝑒*kkA|¬B=D=*kkA|¬B=D
147 132 146 syl φ0+𝑒*kkA|¬B=D=*kkA|¬B=D
148 145 147 eqtrd φ*kkA|B=D+𝑒*kkA|¬B=D=*kkA|¬B=D
149 24 136 148 3eqtr4d φ*yrankkA|B=BC+𝑒*yrankkA|¬B=BC=*kkA|B=D+𝑒*kkA|¬B=D
150 nfv yφ
151 nfcv _yrankkA|¬B=B
152 7 mptexgf kA|¬B=VkkA|¬B=BV
153 rnexg kkA|¬B=BVrankkA|¬B=BV
154 10 152 153 3syl φrankkA|¬B=BV
155 69 ssrind φrankkA|B=BrankkA|¬B=BrankkA|¬B=B
156 incom rankkA|¬B=B=rankkA|¬B=B
157 15 neqned kkA|¬B=B
158 157 necomd kkA|¬B=B
159 158 neneqd kkA|¬B=¬=B
160 159 nrex ¬kkA|¬B==B
161 eqid kkA|¬B=B=kkA|¬B=B
162 161 elrnmpt VrankkA|¬B=BkkA|¬B==B
163 72 162 ax-mp rankkA|¬B=BkkA|¬B==B
164 160 163 mtbir ¬rankkA|¬B=B
165 disjsn rankkA|¬B=B=¬rankkA|¬B=B
166 164 165 mpbir rankkA|¬B=B=
167 156 166 eqtr3i rankkA|¬B=B=
168 155 167 sseqtrdi φrankkA|B=BrankkA|¬B=B
169 ss0 rankkA|B=BrankkA|¬B=BrankkA|B=BrankkA|¬B=B=
170 168 169 syl φrankkA|B=BrankkA|¬B=B=
171 nfmpt1 _kkkA|¬B=B
172 171 nfrn _krankkA|¬B=B
173 50 172 nfel kyrankkA|¬B=B
174 31 173 nfan kφyrankkA|¬B=B
175 1 adantl φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=BC=D
176 simplll φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=Bφ
177 11 adantlr φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=kA
178 177 adantr φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=BkA
179 176 178 3 syl2anc φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=BD0+∞
180 175 179 eqeltrd φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=BC0+∞
181 161 elrnmpt yVyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=B
182 61 181 ax-mp yrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=B
183 182 biimpi yrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=B
184 183 adantl φyrankkA|¬B=BkkA|¬B=y=B
185 174 180 184 r19.29af φyrankkA|¬B=BC0+∞
186 150 114 151 104 154 170 112 185 esumsplit φ*yrankkA|B=BrankkA|¬B=BC=*yrankkA|B=BC+𝑒*yrankkA|¬B=BC
187 rabnc kA|B=kA|¬B==
188 187 a1i φkA|B=kA|¬B==
189 107 3 syldan φkkA|B=D0+∞
190 31 101 7 100 10 188 189 12 esumsplit φ*kkA|B=kA|¬B=D=*kkA|B=D+𝑒*kkA|¬B=D
191 149 186 190 3eqtr4d φ*yrankkA|B=BrankkA|¬B=BC=*kkA|B=kA|¬B=D
192 rabxm A=kA|B=kA|¬B=
193 192 83 mpteq12i kAB=kkA|B=kA|¬B=B
194 mptun kkA|B=kA|¬B=B=kkA|B=BkkA|¬B=B
195 193 194 eqtri kAB=kkA|B=BkkA|¬B=B
196 195 rneqi rankAB=rankkA|B=BkkA|¬B=B
197 rnun rankkA|B=BkkA|¬B=B=rankkA|B=BrankkA|¬B=B
198 196 197 eqtri rankAB=rankkA|B=BrankkA|¬B=B
199 198 a1i φrankAB=rankkA|B=BrankkA|¬B=B
200 150 199 esumeq1d φ*yrankABC=*yrankkA|B=BrankkA|¬B=BC
201 192 a1i φA=kA|B=kA|¬B=
202 31 201 esumeq1d φ*kAD=*kkA|B=kA|¬B=D
203 191 200 202 3eqtr4d φ*yrankABC=*kAD