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Theorem psrgsum

Description: Finite commutative sums of power series are taken componentwise. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026)

Ref Expression
Hypotheses psrgsum.s 𝑆 = ( 𝐼 mPwSer 𝑅 )
psrgsum.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑆 )
psrgsum.r ( 𝜑𝑅 ∈ Ring )
psrgsum.i ( 𝜑𝐼𝑉 )
psrgsum.d 𝐷 = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ finSupp 0 }
psrgsum.a ( 𝜑𝐴 ∈ Fin )
psrgsum.f ( 𝜑𝐹 : 𝐴𝐵 )
Assertion psrgsum ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg 𝐹 ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrgsum.s 𝑆 = ( 𝐼 mPwSer 𝑅 )
2 psrgsum.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑆 )
3 psrgsum.r ( 𝜑𝑅 ∈ Ring )
4 psrgsum.i ( 𝜑𝐼𝑉 )
5 psrgsum.d 𝐷 = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ finSupp 0 }
6 psrgsum.a ( 𝜑𝐴 ∈ Fin )
7 psrgsum.f ( 𝜑𝐹 : 𝐴𝐵 )
8 7 feqmptd ( 𝜑𝐹 = ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) )
9 8 oveq2d ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg 𝐹 ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) )
10 mpteq1 ( 𝑎 = ∅ → ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) )
11 10 oveq2d ( 𝑎 = ∅ → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) )
12 mpteq1 ( 𝑎 = ∅ → ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) )
13 12 oveq2d ( 𝑎 = ∅ → ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
14 13 mpteq2dv ( 𝑎 = ∅ → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
15 11 14 eqeq12d ( 𝑎 = ∅ → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ↔ ( 𝑆 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
16 mpteq1 ( 𝑎 = 𝑏 → ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) )
17 16 oveq2d ( 𝑎 = 𝑏 → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) )
18 mpteq1 ( 𝑎 = 𝑏 → ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) )
19 18 oveq2d ( 𝑎 = 𝑏 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
20 19 mpteq2dv ( 𝑎 = 𝑏 → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
21 17 20 eqeq12d ( 𝑎 = 𝑏 → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ↔ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
22 mpteq1 ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) )
23 fveq2 ( 𝑘 = 𝑙 → ( 𝐹𝑘 ) = ( 𝐹𝑙 ) )
24 23 cbvmptv ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) )
25 22 24 eqtrdi ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) )
26 25 oveq2d ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) )
27 mpteq1 ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) )
28 27 oveq2d ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
29 28 mpteq2dv ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
30 26 29 eqeq12d ( 𝑎 = ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ↔ ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
31 mpteq1 ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) )
32 31 oveq2d ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) )
33 mpteq1 ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) )
34 33 oveq2d ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
35 34 mpteq2dv ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
36 32 35 eqeq12d ( 𝑎 = 𝐴 → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑎 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ↔ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
37 mpt0 ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ∅
38 37 a1i ( 𝜑 → ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ∅ )
39 38 oveq2d ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ∅ ) )
40 eqid ( 0g𝑆 ) = ( 0g𝑆 )
41 40 gsum0 ( 𝑆 Σg ∅ ) = ( 0g𝑆 )
42 41 a1i ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ∅ ) = ( 0g𝑆 ) )
43 fconstmpt ( 𝐷 × { ( 0g𝑅 ) } ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 0g𝑅 ) )
44 3 ringgrpd ( 𝜑𝑅 ∈ Grp )
45 5 psrbasfsupp 𝐷 = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin }
46 eqid ( 0g𝑅 ) = ( 0g𝑅 )
47 1 4 44 45 46 40 psr0 ( 𝜑 → ( 0g𝑆 ) = ( 𝐷 × { ( 0g𝑅 ) } ) )
48 mpt0 ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) = ∅
49 48 oveq2i ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑅 Σg ∅ )
50 46 gsum0 ( 𝑅 Σg ∅ ) = ( 0g𝑅 )
51 49 50 eqtri ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 0g𝑅 )
52 51 a1i ( 𝜑 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 0g𝑅 ) )
53 52 mpteq2dv ( 𝜑 → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 0g𝑅 ) ) )
54 43 47 53 3eqtr4a ( 𝜑 → ( 0g𝑆 ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
55 39 42 54 3eqtrd ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ∅ ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
56 ovex ( ℕ0m 𝐼 ) ∈ V
57 5 56 rabex2 𝐷 ∈ V
58 nfv 𝑦 ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) )
59 ovexd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ∈ V )
60 eqid ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
61 58 59 60 fnmptd ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) Fn 𝐷 )
62 fvexd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ∈ V )
63 eqid ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) )
64 58 62 63 fnmptd ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) Fn 𝐷 )
65 ofmpteq ( ( 𝐷 ∈ V ∧ ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) Fn 𝐷 ∧ ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) Fn 𝐷 ) → ( ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
66 57 61 64 65 mp3an2i ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
67 66 adantr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
68 eqid ( +g𝑆 ) = ( +g𝑆 )
69 1 4 3 psrring ( 𝜑𝑆 ∈ Ring )
70 69 ringcmnd ( 𝜑𝑆 ∈ CMnd )
71 70 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝑆 ∈ CMnd )
72 6 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝐴 ∈ Fin )
73 simpllr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝑏𝐴 )
74 72 73 ssfid ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝑏 ∈ Fin )
75 7 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) ∧ 𝑙𝑏 ) → 𝐹 : 𝐴𝐵 )
76 73 sselda ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) ∧ 𝑙𝑏 ) → 𝑙𝐴 )
77 75 76 ffvelcdmd ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) ∧ 𝑙𝑏 ) → ( 𝐹𝑙 ) ∈ 𝐵 )
78 simplr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) )
79 78 eldifbd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ¬ 𝑓𝑏 )
80 7 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝐹 : 𝐴𝐵 )
81 78 eldifad ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → 𝑓𝐴 )
82 80 81 ffvelcdmd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝐹𝑓 ) ∈ 𝐵 )
83 fveq2 ( 𝑙 = 𝑓 → ( 𝐹𝑙 ) = ( 𝐹𝑓 ) )
84 2 68 71 74 77 78 79 82 83 gsumunsn ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) ( +g𝑆 ) ( 𝐹𝑓 ) ) )
85 eqid ( +g𝑅 ) = ( +g𝑅 )
86 77 fmpttd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) : 𝑏𝐵 )
87 eqid ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) = ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) )
88 fvexd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 0g𝑆 ) ∈ V )
89 87 74 77 88 fsuppmptdm ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) finSupp ( 0g𝑆 ) )
90 2 40 71 74 86 89 gsumcl ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) ∈ 𝐵 )
91 1 2 85 68 90 82 psradd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) ( +g𝑆 ) ( 𝐹𝑓 ) ) = ( ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝐹𝑓 ) ) )
92 23 cbvmptv ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) = ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) )
93 92 oveq2i ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) )
94 simpr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
95 93 94 eqtr3id ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
96 eqid ( Base ‘ 𝑅 ) = ( Base ‘ 𝑅 )
97 1 96 45 2 82 psrelbas ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝐹𝑓 ) : 𝐷 ⟶ ( Base ‘ 𝑅 ) )
98 97 feqmptd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝐹𝑓 ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) )
99 95 98 oveq12d ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑙𝑏 ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝐹𝑓 ) ) = ( ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
100 84 91 99 3eqtrd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ∘f ( +g𝑅 ) ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
101 3 ringcmnd ( 𝜑𝑅 ∈ CMnd )
102 101 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → 𝑅 ∈ CMnd )
103 6 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → 𝐴 ∈ Fin )
104 simpllr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → 𝑏𝐴 )
105 103 104 ssfid ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → 𝑏 ∈ Fin )
106 7 ad4antr ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → 𝐹 : 𝐴𝐵 )
107 104 sselda ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → 𝑘𝐴 )
108 106 107 ffvelcdmd ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → ( 𝐹𝑘 ) ∈ 𝐵 )
109 1 96 45 2 108 psrelbas ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → ( 𝐹𝑘 ) : 𝐷 ⟶ ( Base ‘ 𝑅 ) )
110 simplr ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → 𝑦𝐷 )
111 109 110 ffvelcdmd ( ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) ∧ 𝑘𝑏 ) → ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
112 simplr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) )
113 112 eldifbd ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → ¬ 𝑓𝑏 )
114 7 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → 𝐹 : 𝐴𝐵 )
115 simpr ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) )
116 115 eldifad ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → 𝑓𝐴 )
117 114 116 ffvelcdmd ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( 𝐹𝑓 ) ∈ 𝐵 )
118 1 96 45 2 117 psrelbas ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( 𝐹𝑓 ) : 𝐷 ⟶ ( Base ‘ 𝑅 ) )
119 118 ffvelcdmda ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ∈ ( Base ‘ 𝑅 ) )
120 fveq2 ( 𝑘 = 𝑓 → ( 𝐹𝑘 ) = ( 𝐹𝑓 ) )
121 120 fveq1d ( 𝑘 = 𝑓 → ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) )
122 96 85 102 105 111 112 113 119 121 gsumunsn ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ 𝑦𝐷 ) → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) = ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) )
123 122 mpteq2dva ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
124 123 adantr ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ( +g𝑅 ) ( ( 𝐹𝑓 ) ‘ 𝑦 ) ) ) )
125 67 100 124 3eqtr4d ( ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ∧ ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
126 125 ex ( ( ( 𝜑𝑏𝐴 ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
127 126 anasss ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑏𝐴𝑓 ∈ ( 𝐴𝑏 ) ) ) → ( ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝑏 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) → ( 𝑆 Σg ( 𝑙 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( 𝐹𝑙 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ ( 𝑏 ∪ { 𝑓 } ) ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) ) )
128 15 21 30 36 55 127 6 findcard2d ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( 𝐹𝑘 ) ) ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )
129 9 128 eqtrd ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg 𝐹 ) = ( 𝑦𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘𝐴 ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) ‘ 𝑦 ) ) ) ) )