Metamath Proof Explorer


Theorem tsmsres

Description: Extend an infinite group sum by padding outside with zeroes. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Sep-2015) (Revised by AV, 25-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses tsmsres.b B = Base G
tsmsres.z 0 ˙ = 0 G
tsmsres.1 φ G CMnd
tsmsres.2 φ G TopSp
tsmsres.a φ A V
tsmsres.f φ F : A B
tsmsres.s φ F supp 0 ˙ W
Assertion tsmsres φ G tsums F W = G tsums F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tsmsres.b B = Base G
2 tsmsres.z 0 ˙ = 0 G
3 tsmsres.1 φ G CMnd
4 tsmsres.2 φ G TopSp
5 tsmsres.a φ A V
6 tsmsres.f φ F : A B
7 tsmsres.s φ F supp 0 ˙ W
8 inss1 A W A
9 8 sspwi 𝒫 A W 𝒫 A
10 ssrin 𝒫 A W 𝒫 A 𝒫 A W Fin 𝒫 A Fin
11 9 10 ax-mp 𝒫 A W Fin 𝒫 A Fin
12 simpr φ a 𝒫 A W Fin a 𝒫 A W Fin
13 11 12 sseldi φ a 𝒫 A W Fin a 𝒫 A Fin
14 elfpw z 𝒫 A Fin z A z Fin
15 14 simplbi z 𝒫 A Fin z A
16 15 adantl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin z A
17 16 ssrind φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin z W A W
18 elinel2 z 𝒫 A Fin z Fin
19 18 adantl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin z Fin
20 inss1 z W z
21 ssfi z Fin z W z z W Fin
22 19 20 21 sylancl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin z W Fin
23 elfpw z W 𝒫 A W Fin z W A W z W Fin
24 17 22 23 sylanbrc φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin z W 𝒫 A W Fin
25 sseq2 b = z W a b a z W
26 ssin a z a W a z W
27 25 26 syl6bbr b = z W a b a z a W
28 reseq2 b = z W F W b = F W z W
29 inss2 z W W
30 resabs1 z W W F W z W = F z W
31 29 30 ax-mp F W z W = F z W
32 28 31 eqtrdi b = z W F W b = F z W
33 32 oveq2d b = z W G F W b = G F z W
34 33 eleq1d b = z W G F W b u G F z W u
35 27 34 imbi12d b = z W a b G F W b u a z a W G F z W u
36 35 rspcv z W 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u a z a W G F z W u
37 24 36 syl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u a z a W G F z W u
38 elfpw a 𝒫 A W Fin a A W a Fin
39 38 simplbi a 𝒫 A W Fin a A W
40 39 ad2antlr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin a A W
41 inss2 A W W
42 40 41 sstrdi φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin a W
43 42 biantrud φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin a z a z a W
44 resres F z W = F z W
45 44 oveq2i G F z W = G F z W
46 3 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G CMnd
47 6 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F : A B
48 47 16 fssresd φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z : z B
49 fex F : A B A V F V
50 6 5 49 syl2anc φ F V
51 50 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F V
52 2 fvexi 0 ˙ V
53 ressuppss F V 0 ˙ V F z supp 0 ˙ F supp 0 ˙
54 51 52 53 sylancl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z supp 0 ˙ F supp 0 ˙
55 7 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F supp 0 ˙ W
56 54 55 sstrd φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z supp 0 ˙ W
57 52 a1i φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin 0 ˙ V
58 48 19 57 fdmfifsupp φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin finSupp 0 ˙ F z
59 1 2 46 19 48 56 58 gsumres φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z W = G F z
60 45 59 syl5reqr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z = G F z W
61 60 eleq1d φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z u G F z W u
62 43 61 imbi12d φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin a z G F z u a z a W G F z W u
63 37 62 sylibrd φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u a z G F z u
64 63 ralrimdva φ a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u z 𝒫 A Fin a z G F z u
65 sseq1 y = a y z a z
66 65 rspceaimv a 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin a z G F z u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
67 13 64 66 syl6an φ a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
68 67 rexlimdva φ a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
69 elfpw y 𝒫 A Fin y A y Fin
70 69 simplbi y 𝒫 A Fin y A
71 70 adantl φ y 𝒫 A Fin y A
72 71 ssrind φ y 𝒫 A Fin y W A W
73 elinel2 y 𝒫 A Fin y Fin
74 73 adantl φ y 𝒫 A Fin y Fin
75 inss1 y W y
76 ssfi y Fin y W y y W Fin
77 74 75 76 sylancl φ y 𝒫 A Fin y W Fin
78 elfpw y W 𝒫 A W Fin y W A W y W Fin
79 72 77 78 sylanbrc φ y 𝒫 A Fin y W 𝒫 A W Fin
80 70 ad2antlr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y A
81 elfpw b 𝒫 A W Fin b A W b Fin
82 81 simplbi b 𝒫 A W Fin b A W
83 82 adantl φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b A W
84 83 8 sstrdi φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b A
85 80 84 unssd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b A
86 elinel2 b 𝒫 A W Fin b Fin
87 unfi y Fin b Fin y b Fin
88 74 86 87 syl2an φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b Fin
89 elfpw y b 𝒫 A Fin y b A y b Fin
90 85 88 89 sylanbrc φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b 𝒫 A Fin
91 ssun1 y y b
92 id z = y b z = y b
93 91 92 sseqtrrid z = y b y z
94 pm5.5 y z y z G F z u G F z u
95 93 94 syl z = y b y z G F z u G F z u
96 reseq2 z = y b F z = F y b
97 96 oveq2d z = y b G F z = G F y b
98 97 eleq1d z = y b G F z u G F y b u
99 95 98 bitrd z = y b y z G F z u G F y b u
100 99 rspcv y b 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u G F y b u
101 90 100 syl φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u G F y b u
102 3 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G CMnd
103 88 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b Fin
104 6 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F : A B
105 85 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b A
106 104 105 fssresd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b : y b B
107 50 52 jctir φ F V 0 ˙ V
108 107 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F V 0 ˙ V
109 ressuppss F V 0 ˙ V F y b supp 0 ˙ F supp 0 ˙
110 108 109 syl φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b supp 0 ˙ F supp 0 ˙
111 7 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F supp 0 ˙ W
112 110 111 sstrd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b supp 0 ˙ W
113 52 a1i φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b 0 ˙ V
114 106 103 113 fdmfifsupp φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b finSupp 0 ˙ F y b
115 1 2 102 103 106 112 114 gsumres φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b W = G F y b
116 resres F y b W = F y b W
117 indir y b W = y W b W
118 83 41 sstrdi φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b W
119 118 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b b W
120 df-ss b W b W = b
121 119 120 sylib φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b b W = b
122 121 uneq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b W = y W b
123 simprr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b
124 ssequn1 y W b y W b = b
125 123 124 sylib φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b = b
126 122 125 eqtrd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b W = b
127 117 126 syl5eq φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b W = b
128 127 reseq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F b
129 116 128 syl5eq φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F b
130 119 resabs1d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F W b = F b
131 129 130 eqtr4d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F W b
132 131 oveq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b W = G F W b
133 115 132 eqtr3d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b = G F W b
134 133 eleq1d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b u G F W b u
135 134 biimpd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b u G F W b u
136 135 expr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b u G F W b u
137 136 com23 φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin G F y b u y W b G F W b u
138 101 137 syld φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u y W b G F W b u
139 138 ralrimdva φ y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u b 𝒫 A W Fin y W b G F W b u
140 sseq1 a = y W a b y W b
141 140 rspceaimv y W 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F W b u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u
142 79 139 141 syl6an φ y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u
143 142 rexlimdva φ y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u
144 68 143 impbid φ a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
145 144 imbi2d φ x u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u x u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
146 145 ralbidv φ u TopOpen G x u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u u TopOpen G x u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
147 146 anbi2d φ x B u TopOpen G x u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u x B u TopOpen G x u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
148 eqid TopOpen G = TopOpen G
149 eqid 𝒫 A W Fin = 𝒫 A W Fin
150 inex1g A V A W V
151 5 150 syl φ A W V
152 fssres F : A B A W A F A W : A W B
153 6 8 152 sylancl φ F A W : A W B
154 resres F A W = F A W
155 ffn F : A B F Fn A
156 fnresdm F Fn A F A = F
157 6 155 156 3syl φ F A = F
158 157 reseq1d φ F A W = F W
159 154 158 syl5eqr φ F A W = F W
160 159 feq1d φ F A W : A W B F W : A W B
161 153 160 mpbid φ F W : A W B
162 1 148 149 3 4 151 161 eltsms φ x G tsums F W x B u TopOpen G x u a 𝒫 A W Fin b 𝒫 A W Fin a b G F W b u
163 eqid 𝒫 A Fin = 𝒫 A Fin
164 1 148 163 3 4 5 6 eltsms φ x G tsums F x B u TopOpen G x u y 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u
165 147 162 164 3bitr4d φ x G tsums F W x G tsums F
166 165 eqrdv φ G tsums F W = G tsums F