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 sselid 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 bitr4di 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 3 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G CMnd
45 6 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F : A B
46 45 16 fssresd φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z : z B
47 6 5 fexd φ F V
48 47 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F V
49 2 fvexi 0 ˙ V
50 ressuppss F V 0 ˙ V F z supp 0 ˙ F supp 0 ˙
51 48 49 50 sylancl φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z supp 0 ˙ F supp 0 ˙
52 7 ad2antrr φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F supp 0 ˙ W
53 51 52 sstrd φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin F z supp 0 ˙ W
54 49 a1i φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin 0 ˙ V
55 46 19 54 fdmfifsupp φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin finSupp 0 ˙ F z
56 1 2 44 19 46 53 55 gsumres φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z W = G F z
57 resres F z W = F z W
58 57 oveq2i G F z W = G F z W
59 56 58 eqtr3di φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z = G F z W
60 59 eleq1d φ a 𝒫 A W Fin z 𝒫 A Fin G F z u G F z W u
61 43 60 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
62 37 61 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
63 62 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
64 sseq1 y = a y z a z
65 64 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
66 13 63 65 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
67 66 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
68 elfpw y 𝒫 A Fin y A y Fin
69 68 simplbi y 𝒫 A Fin y A
70 69 adantl φ y 𝒫 A Fin y A
71 70 ssrind φ y 𝒫 A Fin y W A W
72 elinel2 y 𝒫 A Fin y Fin
73 72 adantl φ y 𝒫 A Fin y Fin
74 inss1 y W y
75 ssfi y Fin y W y y W Fin
76 73 74 75 sylancl φ y 𝒫 A Fin y W Fin
77 elfpw y W 𝒫 A W Fin y W A W y W Fin
78 71 76 77 sylanbrc φ y 𝒫 A Fin y W 𝒫 A W Fin
79 69 ad2antlr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y A
80 elfpw b 𝒫 A W Fin b A W b Fin
81 80 simplbi b 𝒫 A W Fin b A W
82 81 adantl φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b A W
83 82 8 sstrdi φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b A
84 79 83 unssd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b A
85 elinel2 b 𝒫 A W Fin b Fin
86 unfi y Fin b Fin y b Fin
87 73 85 86 syl2an φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b Fin
88 elfpw y b 𝒫 A Fin y b A y b Fin
89 84 87 88 sylanbrc φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y b 𝒫 A Fin
90 ssun1 y y b
91 id z = y b z = y b
92 90 91 sseqtrrid z = y b y z
93 pm5.5 y z y z G F z u G F z u
94 92 93 syl z = y b y z G F z u G F z u
95 reseq2 z = y b F z = F y b
96 95 oveq2d z = y b G F z = G F y b
97 96 eleq1d z = y b G F z u G F y b u
98 94 97 bitrd z = y b y z G F z u G F y b u
99 98 rspcv y b 𝒫 A Fin z 𝒫 A Fin y z G F z u G F y b u
100 89 99 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
101 3 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G CMnd
102 87 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b Fin
103 6 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F : A B
104 84 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b A
105 103 104 fssresd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b : y b B
106 47 49 jctir φ F V 0 ˙ V
107 106 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F V 0 ˙ V
108 ressuppss F V 0 ˙ V F y b supp 0 ˙ F supp 0 ˙
109 107 108 syl φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b supp 0 ˙ F supp 0 ˙
110 7 ad2antrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F supp 0 ˙ W
111 109 110 sstrd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b supp 0 ˙ W
112 49 a1i φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b 0 ˙ V
113 105 102 112 fdmfifsupp φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b finSupp 0 ˙ F y b
114 1 2 101 102 105 111 113 gsumres φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b W = G F y b
115 resres F y b W = F y b W
116 indir y b W = y W b W
117 82 41 sstrdi φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin b W
118 117 adantrr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b b W
119 df-ss b W b W = b
120 118 119 sylib φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b b W = b
121 120 uneq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b W = y W b
122 simprr φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b
123 ssequn1 y W b y W b = b
124 122 123 sylib φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b = b
125 121 124 eqtrd φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y W b W = b
126 116 125 syl5eq φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b y b W = b
127 126 reseq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F b
128 115 127 syl5eq φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F b
129 118 resabs1d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F W b = F b
130 128 129 eqtr4d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b F y b W = F W b
131 130 oveq2d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b W = G F W b
132 114 131 eqtr3d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b = G F W b
133 132 eleq1d φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin y W b G F y b u G F W b u
134 133 biimpd 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 expr 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 com23 φ y 𝒫 A Fin b 𝒫 A W Fin G F y b u y W b G F W b u
137 100 136 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
138 137 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
139 sseq1 a = y W a b y W b
140 139 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
141 78 138 140 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
142 141 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
143 67 142 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
144 143 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
145 144 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
146 145 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
147 eqid TopOpen G = TopOpen G
148 eqid 𝒫 A W Fin = 𝒫 A W Fin
149 inex1g A V A W V
150 5 149 syl φ A W V
151 fssres F : A B A W A F A W : A W B
152 6 8 151 sylancl φ F A W : A W B
153 resres F A W = F A W
154 ffn F : A B F Fn A
155 fnresdm F Fn A F A = F
156 6 154 155 3syl φ F A = F
157 156 reseq1d φ F A W = F W
158 153 157 eqtr3id φ F A W = F W
159 158 feq1d φ F A W : A W B F W : A W B
160 152 159 mpbid φ F W : A W B
161 1 147 148 3 4 150 160 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
162 eqid 𝒫 A Fin = 𝒫 A Fin
163 1 147 162 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
164 146 161 163 3bitr4d φ x G tsums F W x G tsums F
165 164 eqrdv φ G tsums F W = G tsums F