MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mvrf1 Unicode version

Theorem mvrf1 16172
Description: The power series variable function is injective if the base ring is nonzero. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mvrf.s  |-  S  =  ( I mPwSer  R )
mvrf.v  |-  V  =  ( I mVar  R )
mvrf.b  |-  B  =  ( Base `  S
)
mvrf.i  |-  ( ph  ->  I  e.  W )
mvrf.r  |-  ( ph  ->  R  e.  Ring )
mvrf1.z  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
mvrf1.o  |-  .1.  =  ( 1r `  R )
mvrf1.n  |-  ( ph  ->  .1.  =/=  .0.  )
Assertion
Ref Expression
mvrf1  |-  ( ph  ->  V : I -1-1-> B
)

Proof of Theorem mvrf1
Dummy variables  h  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mvrf.s . . 3  |-  S  =  ( I mPwSer  R )
2 mvrf.v . . 3  |-  V  =  ( I mVar  R )
3 mvrf.b . . 3  |-  B  =  ( Base `  S
)
4 mvrf.i . . 3  |-  ( ph  ->  I  e.  W )
5 mvrf.r . . 3  |-  ( ph  ->  R  e.  Ring )
61, 2, 3, 4, 5mvrf 16171 . 2  |-  ( ph  ->  V : I --> B )
7 mvrf1.n . . . . . 6  |-  ( ph  ->  .1.  =/=  .0.  )
87adantr 451 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) ) )  ->  .1.  =/=  .0.  )
9 simp2r 982 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  ( V `  x )  =  ( V `  y ) )
109fveq1d 5529 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
( V `  x
) `  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) ) )  =  ( ( V `  y
) `  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) ) ) )
11 eqid 2285 . . . . . . . . . 10  |-  { h  e.  ( NN0  ^m  I
)  |  ( `' h " NN )  e.  Fin }  =  { h  e.  ( NN0  ^m  I )  |  ( `' h " NN )  e.  Fin }
12 mvrf1.z . . . . . . . . . 10  |-  .0.  =  ( 0g `  R )
13 mvrf1.o . . . . . . . . . 10  |-  .1.  =  ( 1r `  R )
1443ad2ant1 976 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  I  e.  W )
1553ad2ant1 976 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  R  e.  Ring )
16 simp2ll 1022 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  x  e.  I )
172, 11, 12, 13, 14, 15, 16mvrid 16170 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
( V `  x
) `  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) ) )  =  .1.  )
18 simp2lr 1023 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  y  e.  I )
1911mvridlem 16166 . . . . . . . . . . 11  |-  ( I  e.  W  ->  (
z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  e.  {
h  e.  ( NN0 
^m  I )  |  ( `' h " NN )  e.  Fin } )
2014, 19syl 15 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  e.  {
h  e.  ( NN0 
^m  I )  |  ( `' h " NN )  e.  Fin } )
212, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 20mvrval2 16169 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
( V `  y
) `  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) ) )  =  if ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) ,  .1.  ,  .0.  ) )
2210, 17, 213eqtr3d 2325 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  .1.  =  if ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) ,  .1.  ,  .0.  ) )
23 simp3 957 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  -.  x  =  y )
24 mpteqb 5616 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A. z  e.  I  if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  e.  NN0  ->  ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  <->  A. z  e.  I  if (
z  =  x ,  1 ,  0 )  =  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
25 1nn0 9983 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  1  e.  NN0
26 0nn0 9982 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  0  e.  NN0
2725, 26keepel 3624 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  e.  NN0
2827a1i 10 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  I  ->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  e.  NN0 )
2924, 28mprg 2614 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  <->  A. z  e.  I  if (
z  =  x ,  1 ,  0 )  =  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )
30 iftrue 3573 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  x  ->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  =  1 )
31 eqeq1 2291 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( z  =  x  ->  (
z  =  y  <->  x  =  y ) )
3231ifbid 3585 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( z  =  x  ->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 )  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 ) )
3330, 32eqeq12d 2299 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  =  x  ->  ( if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  =  if ( z  =  y ,  1 ,  0 )  <->  1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
3433rspcv 2882 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  e.  I  ->  ( A. z  e.  I  if ( z  =  x ,  1 ,  0 )  =  if ( z  =  y ,  1 ,  0 )  ->  1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
3529, 34syl5bi 208 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  I  ->  (
( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  -> 
1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
3616, 35syl 15 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  -> 
1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
37 ax-1ne0 8808 . . . . . . . . . . . . 13  |-  1  =/=  0
38 eqeq1 2291 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( 1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  -> 
( 1  =  0  <-> 
if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  =  0 ) )
3938necon3abid 2481 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( 1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  -> 
( 1  =/=  0  <->  -.  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  =  0 ) )
4037, 39mpbii 202 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( 1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  ->  -.  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  =  0 )
41 iffalse 3574 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( -.  x  =  y  ->  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  =  0 )
4240, 41nsyl2 119 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1  =  if ( x  =  y ,  1 ,  0 )  ->  x  =  y )
4336, 42syl6 29 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  ->  x  =  y )
)
4423, 43mtod 168 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  -.  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) )
45 iffalse 3574 . . . . . . . . 9  |-  ( -.  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) )  ->  if ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) ,  .1.  ,  .0.  )  =  .0.  )
4644, 45syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  if ( ( z  e.  I  |->  if ( z  =  x ,  1 ,  0 ) )  =  ( z  e.  I  |->  if ( z  =  y ,  1 ,  0 ) ) ,  .1.  ,  .0.  )  =  .0.  )
4722, 46eqtrd 2317 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) )  /\  -.  x  =  y )  ->  .1.  =  .0.  )
48473expia 1153 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) ) )  ->  ( -.  x  =  y  ->  .1.  =  .0.  ) )
4948necon1ad 2515 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) ) )  ->  (  .1.  =/=  .0.  ->  x  =  y ) )
508, 49mpd 14 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  ( (
x  e.  I  /\  y  e.  I )  /\  ( V `  x
)  =  ( V `
 y ) ) )  ->  x  =  y )
5150expr 598 . . 3  |-  ( (
ph  /\  ( x  e.  I  /\  y  e.  I ) )  -> 
( ( V `  x )  =  ( V `  y )  ->  x  =  y ) )
5251ralrimivva 2637 . 2  |-  ( ph  ->  A. x  e.  I  A. y  e.  I 
( ( V `  x )  =  ( V `  y )  ->  x  =  y ) )
53 dff13 5785 . 2  |-  ( V : I -1-1-> B  <->  ( V : I --> B  /\  A. x  e.  I  A. y  e.  I  (
( V `  x
)  =  ( V `
 y )  ->  x  =  y )
) )
546, 52, 53sylanbrc 645 1  |-  ( ph  ->  V : I -1-1-> B
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934    = wceq 1625    e. wcel 1686    =/= wne 2448   A.wral 2545   {crab 2549   ifcif 3567    e. cmpt 4079   `'ccnv 4690   "cima 4694   -->wf 5253   -1-1->wf1 5254   ` cfv 5257  (class class class)co 5860    ^m cmap 6774   Fincfn 6865   0cc0 8739   1c1 8740   NNcn 9748   NN0cn0 9967   Basecbs 13150   0gc0g 13402   Ringcrg 15339   1rcur 15341   mPwSer cmps 16089   mVar cmvr 16090
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1535  ax-5 1546  ax-17 1605  ax-9 1637  ax-8 1645  ax-13 1688  ax-14 1690  ax-6 1705  ax-7 1710  ax-11 1717  ax-12 1868  ax-ext 2266  ax-rep 4133  ax-sep 4143  ax-nul 4151  ax-pow 4190  ax-pr 4216  ax-un 4514  ax-cnex 8795  ax-resscn 8796  ax-1cn 8797  ax-icn 8798  ax-addcl 8799  ax-addrcl 8800  ax-mulcl 8801  ax-mulrcl 8802  ax-mulcom 8803  ax-addass 8804  ax-mulass 8805  ax-distr 8806  ax-i2m1 8807  ax-1ne0 8808  ax-1rid 8809  ax-rnegex 8810  ax-rrecex 8811  ax-cnre 8812  ax-pre-lttri 8813  ax-pre-lttrn 8814  ax-pre-ltadd 8815  ax-pre-mulgt0 8816
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1531  df-nf 1534  df-sb 1632  df-eu 2149  df-mo 2150  df-clab 2272  df-cleq 2278  df-clel 2281  df-nfc 2410  df-ne 2450  df-nel 2451  df-ral 2550  df-rex 2551  df-reu 2552  df-rmo 2553  df-rab 2554  df-v 2792  df-sbc 2994  df-csb 3084  df-dif 3157  df-un 3159  df-in 3161  df-ss 3168  df-pss 3170  df-nul 3458  df-if 3568  df-pw 3629  df-sn 3648  df-pr 3649  df-tp 3650  df-op 3651  df-uni 3830  df-int 3865  df-iun 3909  df-br 4026  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4116  df-eprel 4307  df-id 4311  df-po 4316  df-so 4317  df-fr 4354  df-we 4356  df-ord 4397  df-on 4398  df-lim 4399  df-suc 4400  df-om 4659  df-xp 4697  df-rel 4698  df-cnv 4699  df-co 4700  df-dm 4701  df-rn 4702  df-res 4703  df-ima 4704  df-iota 5221  df-fun 5259  df-fn 5260  df-f 5261  df-f1 5262  df-fo 5263  df-f1o 5264  df-fv 5265  df-ov 5863  df-oprab 5864  df-mpt2 5865  df-of 6080  df-1st 6124  df-2nd 6125  df-riota 6306  df-recs 6390  df-rdg 6425  df-1o 6481  df-oadd 6485  df-er 6662  df-map 6776  df-en 6866  df-dom 6867  df-sdom 6868  df-fin 6869  df-pnf 8871  df-mnf 8872  df-xr 8873  df-ltxr 8874  df-le 8875  df-sub 9041  df-neg 9042  df-nn 9749  df-2 9806  df-3 9807  df-4 9808  df-5 9809  df-6 9810  df-7 9811  df-8 9812  df-9 9813  df-n0 9968  df-z 10027  df-uz 10233  df-fz 10785  df-struct 13152  df-ndx 13153  df-slot 13154  df-base 13155  df-sets 13156  df-plusg 13223  df-mulr 13224  df-sca 13226  df-vsca 13227  df-tset 13229  df-0g 13406  df-mnd 14369  df-grp 14491  df-mgp 15328  df-rng 15342  df-ur 15344  df-psr 16100  df-mvr 16101
  Copyright terms: Public domain W3C validator