MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mplind Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplind 19675
Description: Prove a property of polynomials by "structural" induction, under a simplified model of structure which loses the sum of products structure. The commutativity condition is stronger than strictly needed. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mplind.sk 𝐾 = (Base‘𝑅)
mplind.sv 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
mplind.sy 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplind.sp + = (+g𝑌)
mplind.st · = (.r𝑌)
mplind.sc 𝐶 = (algSc‘𝑌)
mplind.sb 𝐵 = (Base‘𝑌)
mplind.p ((𝜑 ∧ (𝑥𝐻𝑦𝐻)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐻)
mplind.t ((𝜑 ∧ (𝑥𝐻𝑦𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
mplind.s ((𝜑𝑥𝐾) → (𝐶𝑥) ∈ 𝐻)
mplind.v ((𝜑𝑥𝐼) → (𝑉𝑥) ∈ 𝐻)
mplind.x (𝜑𝑋𝐵)
mplind.i (𝜑𝐼 ∈ V)
mplind.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
Assertion
Ref Expression
mplind (𝜑𝑋𝐻)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦, +   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐼   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝐾   𝑥, · ,𝑦   𝑥,𝑉   𝑥,𝑌,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥,𝑦)   𝐼(𝑦)   𝐾(𝑦)   𝑉(𝑦)   𝑋(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem mplind
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 inss1 3964 . 2 (𝐻𝐵) ⊆ 𝐻
2 eqid 2748 . . . . . 6 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
3 mplind.i . . . . . 6 (𝜑𝐼 ∈ V)
4 mplind.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
52, 3, 4psrassa 19587 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg)
6 inss2 3965 . . . . . 6 (𝐻𝐵) ⊆ 𝐵
7 mplind.sy . . . . . . . 8 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
8 mplind.sb . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑌)
9 crngring 18729 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
104, 9syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
112, 7, 8, 3, 10mplsubrg 19613 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
12 eqid 2748 . . . . . . . 8 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
1312subrgss 18954 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
1411, 13syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
156, 14syl5ss 3743 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
16 mplind.sv . . . . . . . . 9 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
177, 16, 8, 3, 10mvrf2 19665 . . . . . . . 8 (𝜑𝑉:𝐼𝐵)
18 ffn 6194 . . . . . . . 8 (𝑉:𝐼𝐵𝑉 Fn 𝐼)
1917, 18syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑉 Fn 𝐼)
20 mplind.v . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐼) → (𝑉𝑥) ∈ 𝐻)
2120ralrimiva 3092 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 (𝑉𝑥) ∈ 𝐻)
22 fnfvrnss 6541 . . . . . . 7 ((𝑉 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑉𝑥) ∈ 𝐻) → ran 𝑉𝐻)
2319, 21, 22syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉𝐻)
24 frn 6202 . . . . . . 7 (𝑉:𝐼𝐵 → ran 𝑉𝐵)
2517, 24syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉𝐵)
2623, 25ssind 3968 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ (𝐻𝐵))
27 eqid 2748 . . . . . 6 (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2827, 12aspss 19505 . . . . 5 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg ∧ (𝐻𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ ran 𝑉 ⊆ (𝐻𝐵)) → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) ⊆ ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻𝐵)))
295, 15, 26, 28syl3anc 1463 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) ⊆ ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻𝐵)))
307, 2, 16, 27, 3, 4mplbas2 19643 . . . . 5 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = (Base‘𝑌))
3130, 8syl6eqr 2800 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = 𝐵)
326a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻𝐵) ⊆ 𝐵)
337mplassa 19627 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑌 ∈ AssAlg)
343, 4, 33syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑌 ∈ AssAlg)
35 mplind.sc . . . . . . . . . . . . . 14 𝐶 = (algSc‘𝑌)
36 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . . 14 (Scalar‘𝑌) = (Scalar‘𝑌)
3735, 36asclrhm 19515 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
3834, 37syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
39 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . 13 (1r‘(Scalar‘𝑌)) = (1r‘(Scalar‘𝑌))
40 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . 13 (1r𝑌) = (1r𝑌)
4139, 40rhm1 18903 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌) → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) = (1r𝑌))
4238, 41syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) = (1r𝑌))
437, 3, 4mplsca 19618 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑅 = (Scalar‘𝑌))
4443, 10eqeltrrd 2828 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Ring)
45 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘(Scalar‘𝑌)) = (Base‘(Scalar‘𝑌))
4645, 39ringidcl 18739 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
4744, 46syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
48 mplind.sk . . . . . . . . . . . . . 14 𝐾 = (Base‘𝑅)
4943fveq2d 6344 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5048, 49syl5eq 2794 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5147, 50eleqtrrd 2830 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ 𝐾)
52 mplind.s . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐾) → (𝐶𝑥) ∈ 𝐻)
5352ralrimiva 3092 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑥𝐾 (𝐶𝑥) ∈ 𝐻)
54 fveq2 6340 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → (𝐶𝑥) = (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))))
5554eleq1d 2812 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → ((𝐶𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻))
5655rspcva 3435 . . . . . . . . . . . 12 (((1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ 𝐾 ∧ ∀𝑥𝐾 (𝐶𝑥) ∈ 𝐻) → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻)
5751, 53, 56syl2anc 696 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻)
5842, 57eqeltrrd 2828 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r𝑌) ∈ 𝐻)
59 assaring 19493 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ Ring)
6034, 59syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ Ring)
618, 40ringidcl 18739 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ Ring → (1r𝑌) ∈ 𝐵)
6260, 61syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r𝑌) ∈ 𝐵)
6358, 62elind 3929 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1r𝑌) ∈ (𝐻𝐵))
64 ne0i 4052 . . . . . . . . 9 ((1r𝑌) ∈ (𝐻𝐵) → (𝐻𝐵) ≠ ∅)
6563, 64syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻𝐵) ≠ ∅)
661sseli 3728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) → 𝑧𝐻)
671sseli 3728 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ (𝐻𝐵) → 𝑤𝐻)
6866, 67anim12i 591 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵)) → (𝑧𝐻𝑤𝐻))
69 mplind.p . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐻𝑦𝐻)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐻)
7069caovclg 6979 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐻𝑤𝐻)) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐻)
7168, 70sylan2 492 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐻)
72 assalmod 19492 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ LMod)
7334, 72syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑𝑌 ∈ LMod)
74 lmodgrp 19043 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑌 ∈ LMod → 𝑌 ∈ Grp)
7573, 74syl 17 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝑌 ∈ Grp)
7675adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑌 ∈ Grp)
77 simprl 811 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑧 ∈ (𝐻𝐵))
786, 77sseldi 3730 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑧𝐵)
79 simprr 813 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))
806, 79sseldi 3730 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑤𝐵)
81 mplind.sp . . . . . . . . . . . . . . 15 + = (+g𝑌)
828, 81grpcl 17602 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧𝐵𝑤𝐵) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
8376, 78, 80, 82syl3anc 1463 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
8471, 83elind 3929 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵))
8584anassrs 683 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵)) → (𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵))
8685ralrimiva 3092 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → ∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵))
87 mplind.st . . . . . . . . . . . . 13 · = (.r𝑌)
88 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . 13 (invg𝑌) = (invg𝑌)
8960adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝑌 ∈ Ring)
90 simpr 479 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝑧 ∈ (𝐻𝐵))
916, 90sseldi 3730 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝑧𝐵)
928, 87, 40, 88, 89, 91ringnegl 18765 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → (((invg𝑌)‘(1r𝑌)) · 𝑧) = ((invg𝑌)‘𝑧))
93 simpl 474 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝜑)
94 rhmghm 18898 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌) → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
9538, 94syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
96 eqid 2748 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (invg‘(Scalar‘𝑌)) = (invg‘(Scalar‘𝑌))
9745, 96, 88ghminv 17839 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))) → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9895, 47, 97syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9942fveq2d 6344 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg𝑌)‘(1r𝑌)))
10098, 99eqtrd 2782 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg𝑌)‘(1r𝑌)))
101 ringgrp 18723 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
10244, 101syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
10345, 96grpinvcl 17639 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((Scalar‘𝑌) ∈ Grp ∧ (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))) → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
104102, 47, 103syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
105104, 50eleqtrrd 2830 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐾)
106 fveq2 6340 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → (𝐶𝑥) = (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
107106eleq1d 2812 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → ((𝐶𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻))
108107rspcva 3435 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐾 ∧ ∀𝑥𝐾 (𝐶𝑥) ∈ 𝐻) → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻)
109105, 53, 108syl2anc 696 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻)
110100, 109eqeltrrd 2828 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((invg𝑌)‘(1r𝑌)) ∈ 𝐻)
111110adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → ((invg𝑌)‘(1r𝑌)) ∈ 𝐻)
1121, 90sseldi 3730 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝑧𝐻)
113 mplind.t . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐻𝑦𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
114113caovclg 6979 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (((invg𝑌)‘(1r𝑌)) ∈ 𝐻𝑧𝐻)) → (((invg𝑌)‘(1r𝑌)) · 𝑧) ∈ 𝐻)
11593, 111, 112, 114syl12anc 1461 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → (((invg𝑌)‘(1r𝑌)) · 𝑧) ∈ 𝐻)
11692, 115eqeltrrd 2828 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐻)
11775adantr 472 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → 𝑌 ∈ Grp)
1188, 88grpinvcl 17639 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧𝐵) → ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
119117, 91, 118syl2anc 696 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
120116, 119elind 3929 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻𝐵))
12186, 120jca 555 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧 ∈ (𝐻𝐵)) → (∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻𝐵)))
122121ralrimiva 3092 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝐻𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻𝐵)))
1238, 81, 88issubg2 17781 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ Grp → ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐻𝐵) ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ (𝐻𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻𝐵)))))
12475, 123syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐻𝐵) ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ (𝐻𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ((invg𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻𝐵)))))
12532, 65, 122, 124mpbir3and 1406 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌))
1261sseli 3728 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) → 𝑥𝐻)
1271sseli 3728 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐻𝐵) → 𝑦𝐻)
128126, 127anim12i 591 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵)) → (𝑥𝐻𝑦𝐻))
129128, 113sylan2 492 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
13060adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑌 ∈ Ring)
131 simprl 811 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑥 ∈ (𝐻𝐵))
1326, 131sseldi 3730 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑥𝐵)
133 simprr 813 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))
1346, 133sseldi 3730 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑦𝐵)
1358, 87ringcl 18732 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ Ring ∧ 𝑥𝐵𝑦𝐵) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
136130, 132, 134, 135syl3anc 1463 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
137129, 136elind 3929 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻𝐵))
138137ralrimivva 3097 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝐻𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻𝐵))
1398, 40, 87issubrg2 18973 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ Ring → ((𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ (1r𝑌) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐻𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻𝐵))))
14060, 139syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ (1r𝑌) ∈ (𝐻𝐵) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐻𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻𝐵))))
141125, 63, 138, 140mpbir3and 1406 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌))
1427, 2, 8mplval2 19604 . . . . . . . 8 𝑌 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
143142subsubrg 18979 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → ((𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻𝐵) ⊆ 𝐵)))
144143simprbda 654 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌)) → (𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
14511, 141, 144syl2anc 696 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
146 assalmod 19492 . . . . . . 7 ((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1475, 146syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1482, 7, 8, 3, 10mpllss 19611 . . . . . 6 (𝜑𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
14934adantr 472 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑌 ∈ AssAlg)
150 simprl 811 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
151 simprr 813 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))
1526, 151sseldi 3730 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑤𝐵)
153 eqid 2748 . . . . . . . . . . . 12 ( ·𝑠𝑌) = ( ·𝑠𝑌)
15435, 36, 45, 8, 87, 153asclmul1 19512 . . . . . . . . . . 11 ((𝑌 ∈ AssAlg ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤𝐵) → ((𝐶𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤))
155149, 150, 152, 154syl3anc 1463 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → ((𝐶𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤))
15650adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
157150, 156eleqtrrd 2830 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑧𝐾)
15853adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → ∀𝑥𝐾 (𝐶𝑥) ∈ 𝐻)
159 fveq2 6340 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑧 → (𝐶𝑥) = (𝐶𝑧))
160159eleq1d 2812 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑧 → ((𝐶𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶𝑧) ∈ 𝐻))
161160rspcva 3435 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐾 ∧ ∀𝑥𝐾 (𝐶𝑥) ∈ 𝐻) → (𝐶𝑧) ∈ 𝐻)
162157, 158, 161syl2anc 696 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝐶𝑧) ∈ 𝐻)
1631, 151sseldi 3730 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑤𝐻)
164162, 163jca 555 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → ((𝐶𝑧) ∈ 𝐻𝑤𝐻))
165113caovclg 6979 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((𝐶𝑧) ∈ 𝐻𝑤𝐻)) → ((𝐶𝑧) · 𝑤) ∈ 𝐻)
166164, 165syldan 488 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → ((𝐶𝑧) · 𝑤) ∈ 𝐻)
167155, 166eqeltrrd 2828 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ 𝐻)
16873adantr 472 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → 𝑌 ∈ LMod)
1698, 36, 153, 45lmodvscl 19053 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ LMod ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤𝐵) → (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
170168, 150, 152, 169syl3anc 1463 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
171167, 170elind 3929 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻𝐵))) → (𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ (𝐻𝐵))
172171ralrimivva 3097 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ (𝐻𝐵))
173 eqid 2748 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑌) = (LSubSp‘𝑌)
17436, 45, 8, 153, 173islss4 19135 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ LMod → ((𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ (𝐻𝐵))))
17573, 174syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻𝐵)(𝑧( ·𝑠𝑌)𝑤) ∈ (𝐻𝐵))))
176125, 172, 175mpbir2and 995 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌))
177 eqid 2748 . . . . . . . 8 (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
178142, 177, 173lsslss 19134 . . . . . . 7 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻𝐵) ⊆ 𝐵)))
179178simprbda 654 . . . . . 6 ((((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) ∧ (𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌)) → (𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
180147, 148, 176, 179syl21anc 1462 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
18127, 12, 177aspid 19503 . . . . 5 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg ∧ (𝐻𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻𝐵)) = (𝐻𝐵))
1825, 145, 180, 181syl3anc 1463 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻𝐵)) = (𝐻𝐵))
18329, 31, 1823sstr3d 3776 . . 3 (𝜑𝐵 ⊆ (𝐻𝐵))
184 mplind.x . . 3 (𝜑𝑋𝐵)
185183, 184sseldd 3733 . 2 (𝜑𝑋 ∈ (𝐻𝐵))
1861, 185sseldi 3730 1 (𝜑𝑋𝐻)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1620  wcel 2127  wne 2920  wral 3038  Vcvv 3328  cin 3702  wss 3703  c0 4046  ran crn 5255   Fn wfn 6032  wf 6033  cfv 6037  (class class class)co 6801  Basecbs 16030  +gcplusg 16114  .rcmulr 16115  Scalarcsca 16117   ·𝑠 cvsca 16118  Grpcgrp 17594  invgcminusg 17595  SubGrpcsubg 17760   GrpHom cghm 17829  1rcur 18672  Ringcrg 18718  CRingccrg 18719   RingHom crh 18885  SubRingcsubrg 18949  LModclmod 19036  LSubSpclss 19105  AssAlgcasa 19482  AlgSpancasp 19483  algSccascl 19484   mPwSer cmps 19524   mVar cmvr 19525   mPoly cmpl 19526
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1859  ax-4 1874  ax-5 1976  ax-6 2042  ax-7 2078  ax-8 2129  ax-9 2136  ax-10 2156  ax-11 2171  ax-12 2184  ax-13 2379  ax-ext 2728  ax-rep 4911  ax-sep 4921  ax-nul 4929  ax-pow 4980  ax-pr 5043  ax-un 7102  ax-inf2 8699  ax-cnex 10155  ax-resscn 10156  ax-1cn 10157  ax-icn 10158  ax-addcl 10159  ax-addrcl 10160  ax-mulcl 10161  ax-mulrcl 10162  ax-mulcom 10163  ax-addass 10164  ax-mulass 10165  ax-distr 10166  ax-i2m1 10167  ax-1ne0 10168  ax-1rid 10169  ax-rnegex 10170  ax-rrecex 10171  ax-cnre 10172  ax-pre-lttri 10173  ax-pre-lttrn 10174  ax-pre-ltadd 10175  ax-pre-mulgt0 10176
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1623  df-ex 1842  df-nf 1847  df-sb 2035  df-eu 2599  df-mo 2600  df-clab 2735  df-cleq 2741  df-clel 2744  df-nfc 2879  df-ne 2921  df-nel 3024  df-ral 3043  df-rex 3044  df-reu 3045  df-rmo 3046  df-rab 3047  df-v 3330  df-sbc 3565  df-csb 3663  df-dif 3706  df-un 3708  df-in 3710  df-ss 3717  df-pss 3719  df-nul 4047  df-if 4219  df-pw 4292  df-sn 4310  df-pr 4312  df-tp 4314  df-op 4316  df-uni 4577  df-int 4616  df-iun 4662  df-iin 4663  df-br 4793  df-opab 4853  df-mpt 4870  df-tr 4893  df-id 5162  df-eprel 5167  df-po 5175  df-so 5176  df-fr 5213  df-se 5214  df-we 5215  df-xp 5260  df-rel 5261  df-cnv 5262  df-co 5263  df-dm 5264  df-rn 5265  df-res 5266  df-ima 5267  df-pred 5829  df-ord 5875  df-on 5876  df-lim 5877  df-suc 5878  df-iota 6000  df-fun 6039  df-fn 6040  df-f 6041  df-f1 6042  df-fo 6043  df-f1o 6044  df-fv 6045  df-isom 6046  df-riota 6762  df-ov 6804  df-oprab 6805  df-mpt2 6806  df-of 7050  df-ofr 7051  df-om 7219  df-1st 7321  df-2nd 7322  df-supp 7452  df-wrecs 7564  df-recs 7625  df-rdg 7663  df-1o 7717  df-2o 7718  df-oadd 7721  df-er 7899  df-map 8013  df-pm 8014  df-ixp 8063  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-fsupp 8429  df-oi 8568  df-card 8926  df-pnf 10239  df-mnf 10240  df-xr 10241  df-ltxr 10242  df-le 10243  df-sub 10431  df-neg 10432  df-nn 11184  df-2 11242  df-3 11243  df-4 11244  df-5 11245  df-6 11246  df-7 11247  df-8 11248  df-9 11249  df-n0 11456  df-z 11541  df-uz 11851  df-fz 12491  df-fzo 12631  df-seq 12967  df-hash 13283  df-struct 16032  df-ndx 16033  df-slot 16034  df-base 16036  df-sets 16037  df-ress 16038  df-plusg 16127  df-mulr 16128  df-sca 16130  df-vsca 16131  df-tset 16133  df-0g 16275  df-gsum 16276  df-mre 16419  df-mrc 16420  df-acs 16422  df-mgm 17414  df-sgrp 17456  df-mnd 17467  df-mhm 17507  df-submnd 17508  df-grp 17597  df-minusg 17598  df-sbg 17599  df-mulg 17713  df-subg 17763  df-ghm 17830  df-cntz 17921  df-cmn 18366  df-abl 18367  df-mgp 18661  df-ur 18673  df-srg 18677  df-ring 18720  df-cring 18721  df-rnghom 18888  df-subrg 18951  df-lmod 19038  df-lss 19106  df-assa 19485  df-asp 19486  df-ascl 19487  df-psr 19529  df-mvr 19530  df-mpl 19531
This theorem is referenced by:  mpfind  19709
  Copyright terms: Public domain W3C validator