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Theorem tsmsadd

Description: The sum of two infinite group sums. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Sep-2015) (Proof shortened by AV, 24-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses tsmsadd.b B = Base G
tsmsadd.p + ˙ = + G
tsmsadd.1 φ G CMnd
tsmsadd.2 φ G TopMnd
tsmsadd.a φ A V
tsmsadd.f φ F : A B
tsmsadd.h φ H : A B
tsmsadd.x φ X G tsums F
tsmsadd.y φ Y G tsums H
Assertion tsmsadd φ X + ˙ Y G tsums F + ˙ f H

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tsmsadd.b B = Base G
2 tsmsadd.p + ˙ = + G
3 tsmsadd.1 φ G CMnd
4 tsmsadd.2 φ G TopMnd
5 tsmsadd.a φ A V
6 tsmsadd.f φ F : A B
7 tsmsadd.h φ H : A B
8 tsmsadd.x φ X G tsums F
9 tsmsadd.y φ Y G tsums H
10 tmdtps G TopMnd G TopSp
11 4 10 syl φ G TopSp
12 1 3 11 5 6 tsmscl φ G tsums F B
13 12 8 sseldd φ X B
14 1 3 11 5 7 tsmscl φ G tsums H B
15 14 9 sseldd φ Y B
16 eqid + 𝑓 G = + 𝑓 G
17 1 2 16 plusfval X B Y B X + 𝑓 G Y = X + ˙ Y
18 13 15 17 syl2anc φ X + 𝑓 G Y = X + ˙ Y
19 eqid TopOpen G = TopOpen G
20 1 19 istps G TopSp TopOpen G TopOn B
21 11 20 sylib φ TopOpen G TopOn B
22 eqid 𝒫 A Fin = 𝒫 A Fin
23 eqid y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z = y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z
24 eqid ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z = ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z
25 22 23 24 5 tsmsfbas φ ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z fBas 𝒫 A Fin
26 fgcl ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z fBas 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z Fil 𝒫 A Fin
27 25 26 syl φ 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z Fil 𝒫 A Fin
28 1 22 3 5 6 tsmslem1 φ z 𝒫 A Fin G F z B
29 1 22 3 5 7 tsmslem1 φ z 𝒫 A Fin G H z B
30 1 19 22 24 3 5 6 tsmsval φ G tsums F = TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z
31 8 30 eleqtrd φ X TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z
32 1 19 22 24 3 5 7 tsmsval φ G tsums H = TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G H z
33 9 32 eleqtrd φ Y TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G H z
34 19 16 tmdcn G TopMnd + 𝑓 G TopOpen G × t TopOpen G Cn TopOpen G
35 4 34 syl φ + 𝑓 G TopOpen G × t TopOpen G Cn TopOpen G
36 13 15 opelxpd φ X Y B × B
37 txtopon TopOpen G TopOn B TopOpen G TopOn B TopOpen G × t TopOpen G TopOn B × B
38 21 21 37 syl2anc φ TopOpen G × t TopOpen G TopOn B × B
39 toponuni TopOpen G × t TopOpen G TopOn B × B B × B = TopOpen G × t TopOpen G
40 38 39 syl φ B × B = TopOpen G × t TopOpen G
41 36 40 eleqtrd φ X Y TopOpen G × t TopOpen G
42 eqid TopOpen G × t TopOpen G = TopOpen G × t TopOpen G
43 42 cncnpi + 𝑓 G TopOpen G × t TopOpen G Cn TopOpen G X Y TopOpen G × t TopOpen G + 𝑓 G TopOpen G × t TopOpen G CnP TopOpen G X Y
44 35 41 43 syl2anc φ + 𝑓 G TopOpen G × t TopOpen G CnP TopOpen G X Y
45 21 21 27 28 29 31 33 44 flfcnp2 φ X + 𝑓 G Y TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z
46 18 45 eqeltrrd φ X + ˙ Y TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z
47 cmnmnd G CMnd G Mnd
48 3 47 syl φ G Mnd
49 1 2 mndcl G Mnd x B y B x + ˙ y B
50 49 3expb G Mnd x B y B x + ˙ y B
51 48 50 sylan φ x B y B x + ˙ y B
52 inidm A A = A
53 51 6 7 5 5 52 off φ F + ˙ f H : A B
54 1 19 22 24 3 5 53 tsmsval φ G tsums F + ˙ f H = TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F + ˙ f H z
55 eqid 0 G = 0 G
56 3 adantr φ z 𝒫 A Fin G CMnd
57 elinel2 z 𝒫 A Fin z Fin
58 57 adantl φ z 𝒫 A Fin z Fin
59 elfpw z 𝒫 A Fin z A z Fin
60 59 simplbi z 𝒫 A Fin z A
61 fssres F : A B z A F z : z B
62 6 60 61 syl2an φ z 𝒫 A Fin F z : z B
63 fssres H : A B z A H z : z B
64 7 60 63 syl2an φ z 𝒫 A Fin H z : z B
65 fvexd φ z 𝒫 A Fin 0 G V
66 62 58 65 fdmfifsupp φ z 𝒫 A Fin finSupp 0 G F z
67 64 58 65 fdmfifsupp φ z 𝒫 A Fin finSupp 0 G H z
68 1 55 2 56 58 62 64 66 67 gsumadd φ z 𝒫 A Fin G F z + ˙ f H z = G F z + ˙ G H z
69 1 fvexi B V
70 69 a1i φ B V
71 fex2 F : A B A V B V F V
72 6 5 70 71 syl3anc φ F V
73 fex2 H : A B A V B V H V
74 7 5 70 73 syl3anc φ H V
75 offres F V H V F + ˙ f H z = F z + ˙ f H z
76 72 74 75 syl2anc φ F + ˙ f H z = F z + ˙ f H z
77 76 adantr φ z 𝒫 A Fin F + ˙ f H z = F z + ˙ f H z
78 77 oveq2d φ z 𝒫 A Fin G F + ˙ f H z = G F z + ˙ f H z
79 1 2 16 plusfval G F z B G H z B G F z + 𝑓 G G H z = G F z + ˙ G H z
80 28 29 79 syl2anc φ z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z = G F z + ˙ G H z
81 68 78 80 3eqtr4d φ z 𝒫 A Fin G F + ˙ f H z = G F z + 𝑓 G G H z
82 81 mpteq2dva φ z 𝒫 A Fin G F + ˙ f H z = z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z
83 82 fveq2d φ TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F + ˙ f H z = TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z
84 54 83 eqtrd φ G tsums F + ˙ f H = TopOpen G fLimf 𝒫 A Fin filGen ran y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin | y z z 𝒫 A Fin G F z + 𝑓 G G H z
85 46 84 eleqtrrd φ X + ˙ Y G tsums F + ˙ f H