Metamath Proof Explorer


Theorem fsuppssind

Description: Induction on functions F : A --> B with finite support (see fsuppind ) whose supports are subsets of S . (Contributed by SN, 15-Jun-2024)

Ref Expression
Hypotheses fsuppssind.b B = Base G
fsuppssind.z 0 ˙ = 0 G
fsuppssind.p + ˙ = + G
fsuppssind.g φ G Grp
fsuppssind.v φ I V
fsuppssind.s φ S I
fsuppssind.0 φ I × 0 ˙ H
fsuppssind.1 φ a S b B s I if s = a b 0 ˙ H
fsuppssind.2 φ x H y H x + ˙ f y H
fsuppssind.3 φ X : I B
fsuppssind.4 φ finSupp 0 ˙ X
fsuppssind.5 φ X supp 0 ˙ S
Assertion fsuppssind φ X H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fsuppssind.b B = Base G
2 fsuppssind.z 0 ˙ = 0 G
3 fsuppssind.p + ˙ = + G
4 fsuppssind.g φ G Grp
5 fsuppssind.v φ I V
6 fsuppssind.s φ S I
7 fsuppssind.0 φ I × 0 ˙ H
8 fsuppssind.1 φ a S b B s I if s = a b 0 ˙ H
9 fsuppssind.2 φ x H y H x + ˙ f y H
10 fsuppssind.3 φ X : I B
11 fsuppssind.4 φ finSupp 0 ˙ X
12 fsuppssind.5 φ X supp 0 ˙ S
13 10 6 fssresd φ X S : S B
14 2 fvexi 0 ˙ V
15 14 a1i φ 0 ˙ V
16 11 15 fsuppres φ finSupp 0 ˙ X S
17 13 16 jca φ X S : S B finSupp 0 ˙ X S
18 5 6 ssexd φ S V
19 1 2 grpidcl G Grp 0 ˙ B
20 4 19 syl φ 0 ˙ B
21 fconst6g 0 ˙ B S × 0 ˙ : S B
22 20 21 syl φ S × 0 ˙ : S B
23 xpundir S I S × 0 ˙ = S × 0 ˙ I S × 0 ˙
24 undif S I S I S = I
25 6 24 sylib φ S I S = I
26 25 xpeq1d φ S I S × 0 ˙ = I × 0 ˙
27 23 26 eqtr3id φ S × 0 ˙ I S × 0 ˙ = I × 0 ˙
28 27 7 eqeltrd φ S × 0 ˙ I S × 0 ˙ H
29 1 fvexi B V
30 29 a1i φ B V
31 30 5 6 fsuppssindlem2 φ S × 0 ˙ f B S | i I if i S f i 0 ˙ H S × 0 ˙ : S B S × 0 ˙ I S × 0 ˙ H
32 22 28 31 mpbir2and φ S × 0 ˙ f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
33 simplrr φ a S b B s S b B
34 20 ad2antrr φ a S b B s S 0 ˙ B
35 33 34 ifcld φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ B
36 35 fmpttd φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ : S B
37 fconstmpt I S × 0 ˙ = s I S 0 ˙
38 37 uneq2i s S if s = a b 0 ˙ I S × 0 ˙ = s S if s = a b 0 ˙ s I S 0 ˙
39 eldifn s I S ¬ s S
40 eleq1a a S s = a s S
41 40 con3dimp a S ¬ s S ¬ s = a
42 41 adantlr a S b B ¬ s S ¬ s = a
43 42 adantll φ a S b B ¬ s S ¬ s = a
44 39 43 sylan2 φ a S b B s I S ¬ s = a
45 44 iffalsed φ a S b B s I S if s = a b 0 ˙ = 0 ˙
46 45 mpteq2dva φ a S b B s I S if s = a b 0 ˙ = s I S 0 ˙
47 46 uneq2d φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ s I S if s = a b 0 ˙ = s S if s = a b 0 ˙ s I S 0 ˙
48 mptun s S I S if s = a b 0 ˙ = s S if s = a b 0 ˙ s I S if s = a b 0 ˙
49 6 adantr φ a S b B S I
50 49 24 sylib φ a S b B S I S = I
51 50 mpteq1d φ a S b B s S I S if s = a b 0 ˙ = s I if s = a b 0 ˙
52 48 51 eqtr3id φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ s I S if s = a b 0 ˙ = s I if s = a b 0 ˙
53 47 52 eqtr3d φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ s I S 0 ˙ = s I if s = a b 0 ˙
54 38 53 syl5eq φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ I S × 0 ˙ = s I if s = a b 0 ˙
55 54 8 eqeltrd φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ I S × 0 ˙ H
56 29 a1i φ a S b B B V
57 5 adantr φ a S b B I V
58 56 57 49 fsuppssindlem2 φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s S if s = a b 0 ˙ : S B s S if s = a b 0 ˙ I S × 0 ˙ H
59 36 55 58 mpbir2and φ a S b B s S if s = a b 0 ˙ f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
60 30 5 6 fsuppssindlem2 φ s f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s : S B s I S × 0 ˙ H
61 30 5 6 fsuppssindlem2 φ t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H
62 60 61 anbi12d φ s f B S | i I if i S f i 0 ˙ H t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H
63 1 3 grpcl G Grp u B v B u + ˙ v B
64 4 63 syl3an1 φ u B v B u + ˙ v B
65 64 3expb φ u B v B u + ˙ v B
66 65 adantlr φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H u B v B u + ˙ v B
67 simprll φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s : S B
68 simprrl φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H t : S B
69 18 adantr φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H S V
70 inidm S S = S
71 66 67 68 69 69 70 off φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s + ˙ f t : S B
72 67 ffnd φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s Fn S
73 68 ffnd φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H t Fn S
74 fnconstg 0 ˙ V I S × 0 ˙ Fn I S
75 14 74 mp1i φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H I S × 0 ˙ Fn I S
76 5 difexd φ I S V
77 76 adantr φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H I S V
78 disjdif S I S =
79 78 a1i φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H S I S =
80 72 73 75 75 69 77 79 ofun φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s I S × 0 ˙ + ˙ f t I S × 0 ˙ = s + ˙ f t I S × 0 ˙ + ˙ f I S × 0 ˙
81 14 74 mp1i φ I S × 0 ˙ Fn I S
82 fvconst2g 0 ˙ V j I S I S × 0 ˙ j = 0 ˙
83 15 82 sylan φ j I S I S × 0 ˙ j = 0 ˙
84 1 3 2 grplid G Grp 0 ˙ B 0 ˙ + ˙ 0 ˙ = 0 ˙
85 4 20 84 syl2anc φ 0 ˙ + ˙ 0 ˙ = 0 ˙
86 85 adantr φ j I S 0 ˙ + ˙ 0 ˙ = 0 ˙
87 14 a1i φ j I S 0 ˙ V
88 87 82 sylancom φ j I S I S × 0 ˙ j = 0 ˙
89 86 88 eqtr4d φ j I S 0 ˙ + ˙ 0 ˙ = I S × 0 ˙ j
90 76 81 81 81 83 83 89 offveq φ I S × 0 ˙ + ˙ f I S × 0 ˙ = I S × 0 ˙
91 90 uneq2d φ s + ˙ f t I S × 0 ˙ + ˙ f I S × 0 ˙ = s + ˙ f t I S × 0 ˙
92 91 adantr φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s + ˙ f t I S × 0 ˙ + ˙ f I S × 0 ˙ = s + ˙ f t I S × 0 ˙
93 80 92 eqtrd φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s I S × 0 ˙ + ˙ f t I S × 0 ˙ = s + ˙ f t I S × 0 ˙
94 9 caovclg φ s I S × 0 ˙ H t I S × 0 ˙ H s I S × 0 ˙ + ˙ f t I S × 0 ˙ H
95 94 adantrrl φ s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s I S × 0 ˙ + ˙ f t I S × 0 ˙ H
96 95 adantrll φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s I S × 0 ˙ + ˙ f t I S × 0 ˙ H
97 93 96 eqeltrrd φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s + ˙ f t I S × 0 ˙ H
98 30 5 6 fsuppssindlem2 φ s + ˙ f t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s + ˙ f t : S B s + ˙ f t I S × 0 ˙ H
99 98 adantr φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s + ˙ f t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s + ˙ f t : S B s + ˙ f t I S × 0 ˙ H
100 71 97 99 mpbir2and φ s : S B s I S × 0 ˙ H t : S B t I S × 0 ˙ H s + ˙ f t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
101 62 100 sylbida φ s f B S | i I if i S f i 0 ˙ H t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H s + ˙ f t f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
102 1 2 3 4 18 32 59 101 fsuppind φ X S : S B finSupp 0 ˙ X S X S f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
103 17 102 mpdan φ X S f B S | i I if i S f i 0 ˙ H
104 30 18 elmapd φ X S B S X S : S B
105 13 104 mpbird φ X S B S
106 fveq1 f = X S f i = X S i
107 106 ifeq1d f = X S if i S f i 0 ˙ = if i S X S i 0 ˙
108 107 mpteq2dv f = X S i I if i S f i 0 ˙ = i I if i S X S i 0 ˙
109 108 eleq1d f = X S i I if i S f i 0 ˙ H i I if i S X S i 0 ˙ H
110 109 elrab3 X S B S X S f B S | i I if i S f i 0 ˙ H i I if i S X S i 0 ˙ H
111 105 110 syl φ X S f B S | i I if i S f i 0 ˙ H i I if i S X S i 0 ˙ H
112 15 5 10 12 fsuppssindlem1 φ X = i I if i S X S i 0 ˙
113 112 eleq1d φ X H i I if i S X S i 0 ˙ H
114 111 113 bitr4d φ X S f B S | i I if i S f i 0 ˙ H X H
115 103 114 mpbid φ X H