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Theorem suppgsumssiun

Description: The support of a function defined as a group sum is a subset of the indexed union of the supports. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026)

Ref Expression
Hypotheses suppgsumssiun.1 ⊢ Z = 0 M
suppgsumssiun.2 ⊢ φ → M ∈ Mnd
suppgsumssiun.3 ⊢ φ → B ∈ W
suppgsumssiun.4 ⊢ φ → A ∈ V
suppgsumssiun.5 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B → C ∈ X
Assertion suppgsumssiun ⊢ φ → x ∈ A ⟼ ∑ M y ∈ B C supp Z ⊆ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 suppgsumssiun.1 ⊢ Z = 0 M
2 suppgsumssiun.2 ⊢ φ → M ∈ Mnd
3 suppgsumssiun.3 ⊢ φ → B ∈ W
4 suppgsumssiun.4 ⊢ φ → A ∈ V
5 suppgsumssiun.5 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B → C ∈ X
6 nfv ⊢ Ⅎ x φ
7 nfcv ⊢ Ⅎ _ x A
8 nfcv ⊢ Ⅎ _ x B
9 nfmpt1 ⊢ Ⅎ _ x x ∈ A ⟼ C
10 nfcv ⊢ Ⅎ _ x supp
11 nfcv ⊢ Ⅎ _ x Z
12 9 10 11 nfov ⊢ Ⅎ _ x supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
13 8 12 nfiun ⊢ Ⅎ _ x ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
14 mpt0 ⊢ y ∈ ∅ ⟼ C = ∅
15 14 oveq2i ⊢ ∑ M y ∈ ∅ C = ∑ M ∅
16 1 gsum0 ⊢ ∑ M ∅ = Z
17 15 16 eqtri ⊢ ∑ M y ∈ ∅ C = Z
18 mpteq1 ⊢ B = ∅ → y ∈ B ⟼ C = y ∈ ∅ ⟼ C
19 18 oveq2d ⊢ B = ∅ → ∑ M y ∈ B C = ∑ M y ∈ ∅ C
20 19 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B = ∅ → ∑ M y ∈ B C = ∑ M y ∈ ∅ C
21 1 gsumz ⊢ M ∈ Mnd ∧ B ∈ W → ∑ M y ∈ B Z = Z
22 2 3 21 syl2anc ⊢ φ → ∑ M y ∈ B Z = Z
23 22 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → ∑ M y ∈ B Z = Z
24 23 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B = ∅ → ∑ M y ∈ B Z = Z
25 17 20 24 3eqtr4a ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B = ∅ → ∑ M y ∈ B C = ∑ M y ∈ B Z
26 nfv ⊢ Ⅎ y φ
27 nfcv ⊢ Ⅎ _ y A
28 nfiu1 ⊢ Ⅎ _ y ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
29 27 28 nfdif ⊢ Ⅎ _ y A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
30 29 nfcri ⊢ Ⅎ y x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
31 26 30 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
32 nfv ⊢ Ⅎ y B ≠ ∅
33 31 32 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅
34 simpllr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
35 iindif2 ⊢ B ≠ ∅ → ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C = A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
36 35 ad2antlr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C = A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
37 34 36 eleqtrrd ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
38 eliin ⊢ x ∈ ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → x ∈ ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ↔ ∀ y ∈ B x ∈ A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
39 38 ibi ⊢ x ∈ ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → ∀ y ∈ B x ∈ A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
40 39 r19.21bi ⊢ x ∈ ⋂ y ∈ B A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ y ∈ B → x ∈ A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
41 37 40 sylancom ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ∖ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
42 41 eldifbd ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → ¬ x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
43 34 eldifad ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A
44 nfv ⊢ Ⅎ x φ ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B
45 5 an32s ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ x ∈ A → C ∈ X
46 45 adantllr ⊢ φ ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B ∧ x ∈ A → C ∈ X
47 eqid ⊢ x ∈ A ⟼ C = x ∈ A ⟼ C
48 44 46 47 fnmptd ⊢ φ ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ⟼ C Fn A
49 48 adantllr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ⟼ C Fn A
50 4 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → A ∈ V
51 eqid ⊢ Base M = Base M
52 51 1 mndidcl ⊢ M ∈ Mnd → Z ∈ Base M
53 2 52 syl ⊢ φ → Z ∈ Base M
54 53 ad3antrrr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → Z ∈ Base M
55 elsuppfn ⊢ x ∈ A ⟼ C Fn A ∧ A ∈ V ∧ Z ∈ Base M → x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ↔ x ∈ A ∧ x ∈ A ⟼ C ⁡ x ≠ Z
56 49 50 54 55 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ↔ x ∈ A ∧ x ∈ A ⟼ C ⁡ x ≠ Z
57 43 56 mpbirand ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ↔ x ∈ A ⟼ C ⁡ x ≠ Z
58 difssd ⊢ φ → A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ⊆ A
59 58 sselda ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → x ∈ A
60 59 5 syldanl ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ y ∈ B → C ∈ X
61 60 adantlr ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → C ∈ X
62 47 fvmpt2 ⊢ x ∈ A ∧ C ∈ X → x ∈ A ⟼ C ⁡ x = C
63 43 61 62 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ⟼ C ⁡ x = C
64 63 neeq1d ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ A ⟼ C ⁡ x ≠ Z ↔ C ≠ Z
65 57 64 bitrd ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ↔ C ≠ Z
66 65 necon2bbid ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → C = Z ↔ ¬ x ∈ supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C
67 42 66 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ ∧ y ∈ B → C = Z
68 33 67 mpteq2da ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ → y ∈ B ⟼ C = y ∈ B ⟼ Z
69 68 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C ∧ B ≠ ∅ → ∑ M y ∈ B C = ∑ M y ∈ B Z
70 25 69 pm2.61dane ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → ∑ M y ∈ B C = ∑ M y ∈ B Z
71 70 23 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C → ∑ M y ∈ B C = Z
72 6 7 13 71 4 suppss2f ⊢ φ → x ∈ A ⟼ ∑ M y ∈ B C supp Z ⊆ ⋃ y ∈ B supp Z⁡ x ∈ A ⟼ C