Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ply1mulgsum Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ply1mulgsum 41466
Description: The product of two polynomials expressed as group sum of scaled monomials. (Contributed by AV, 20-Oct-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ply1mulgsum.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
ply1mulgsum.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
ply1mulgsum.a 𝐴 = (coe1𝐾)
ply1mulgsum.c 𝐶 = (coe1𝐿)
ply1mulgsum.x 𝑋 = (var1𝑅)
ply1mulgsum.pm × = (.r𝑃)
ply1mulgsum.sm · = ( ·𝑠𝑃)
ply1mulgsum.rm = (.r𝑅)
ply1mulgsum.m 𝑀 = (mulGrp‘𝑃)
ply1mulgsum.e = (.g𝑀)
Assertion
Ref Expression
ply1mulgsum ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝐾 × 𝐿) = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑙   𝐵,𝑙   𝐶,𝑙   𝐾,𝑙   𝐿,𝑙   𝑅,𝑙   𝐴,𝑘   𝐵,𝑘   𝐶,𝑘   𝑘,𝐾   𝑘,𝐿   𝑅,𝑘   ,𝑘,𝑙   𝑘,𝑋   ,𝑘   · ,𝑘   𝑃,𝑘   ,𝑙
Allowed substitution hints:   𝑃(𝑙)   · (𝑙)   × (𝑘,𝑙)   (𝑙)   𝑀(𝑘,𝑙)   𝑋(𝑙)

Proof of Theorem ply1mulgsum
Dummy variables 𝑛 𝑖 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ply1mulgsum.p . . . . . . 7 𝑃 = (Poly1𝑅)
2 ply1mulgsum.pm . . . . . . 7 × = (.r𝑃)
3 ply1mulgsum.rm . . . . . . 7 = (.r𝑅)
4 ply1mulgsum.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑃)
51, 2, 3, 4coe1mul 19559 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (coe1‘(𝐾 × 𝐿)) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)))))))
65adantr 481 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (coe1‘(𝐾 × 𝐿)) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)))))))
76fveq1d 6150 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝐾 × 𝐿))‘𝑛) = ((𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖))))))‘𝑛))
8 eqidd 2622 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)))))) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)))))))
9 oveq2 6612 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → (0...𝑚) = (0...𝑛))
10 oveq1 6611 . . . . . . . . . 10 (𝑚 = 𝑛 → (𝑚𝑖) = (𝑛𝑖))
1110fveq2d 6152 . . . . . . . . 9 (𝑚 = 𝑛 → ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)) = ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖)))
1211oveq2d 6620 . . . . . . . 8 (𝑚 = 𝑛 → (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖))) = (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))
139, 12mpteq12dv 4693 . . . . . . 7 (𝑚 = 𝑛 → (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖)))) = (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖)))))
1413oveq2d 6620 . . . . . 6 (𝑚 = 𝑛 → (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖))))) = (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))))
1514adantl 482 . . . . 5 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑚 = 𝑛) → (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖))))) = (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))))
16 simpr 477 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ0)
17 ovex 6632 . . . . . 6 (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))) ∈ V
1817a1i 11 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))) ∈ V)
198, 15, 16, 18fvmptd 6245 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑚) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑚𝑖))))))‘𝑛) = (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))))
20 ply1mulgsum.x . . . . . 6 𝑋 = (var1𝑅)
21 ply1mulgsum.e . . . . . . 7 = (.g𝑀)
22 ply1mulgsum.m . . . . . . . 8 𝑀 = (mulGrp‘𝑃)
2322fveq2i 6151 . . . . . . 7 (.g𝑀) = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
2421, 23eqtri 2643 . . . . . 6 = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
25 simp1 1059 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑅 ∈ Ring)
2625adantr 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
27 eqid 2621 . . . . . 6 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
28 ply1mulgsum.sm . . . . . 6 · = ( ·𝑠𝑃)
29 eqid 2621 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
30 ringcmn 18502 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
31303ad2ant1 1080 . . . . . . . . 9 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑅 ∈ CMnd)
3231ad2antrr 761 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ CMnd)
33 fzfid 12712 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (0...𝑘) ∈ Fin)
34 simpll1 1098 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
3534adantr 481 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑅 ∈ Ring)
36 simp2 1060 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝐾𝐵)
3736ad2antrr 761 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐾𝐵)
38 elfznn0 12374 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 ∈ (0...𝑘) → 𝑙 ∈ ℕ0)
39 ply1mulgsum.a . . . . . . . . . . . 12 𝐴 = (coe1𝐾)
4039, 4, 1, 27coe1fvalcl 19501 . . . . . . . . . . 11 ((𝐾𝐵𝑙 ∈ ℕ0) → (𝐴𝑙) ∈ (Base‘𝑅))
4137, 38, 40syl2an 494 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → (𝐴𝑙) ∈ (Base‘𝑅))
42 simp3 1061 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝐿𝐵)
4342ad2antrr 761 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐿𝐵)
44 fznn0sub 12315 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 ∈ (0...𝑘) → (𝑘𝑙) ∈ ℕ0)
45 ply1mulgsum.c . . . . . . . . . . . 12 𝐶 = (coe1𝐿)
4645, 4, 1, 27coe1fvalcl 19501 . . . . . . . . . . 11 ((𝐿𝐵 ∧ (𝑘𝑙) ∈ ℕ0) → (𝐶‘(𝑘𝑙)) ∈ (Base‘𝑅))
4743, 44, 46syl2an 494 . . . . . . . . . 10 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → (𝐶‘(𝑘𝑙)) ∈ (Base‘𝑅))
4827, 3ringcl 18482 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐴𝑙) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝐶‘(𝑘𝑙)) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) ∈ (Base‘𝑅))
4935, 41, 47, 48syl3anc 1323 . . . . . . . . 9 (((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) ∈ (Base‘𝑅))
5049ralrimiva 2960 . . . . . . . 8 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ∀𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) ∈ (Base‘𝑅))
5127, 32, 33, 50gsummptcl 18287 . . . . . . 7 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) ∈ (Base‘𝑅))
5251ralrimiva 2960 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ∀𝑘 ∈ ℕ0 (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) ∈ (Base‘𝑅))
531, 4, 39, 45, 20, 2, 28, 3, 22, 21ply1mulgsumlem3 41464 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙)))))) finSupp (0g𝑅))
5453adantr 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙)))))) finSupp (0g𝑅))
551, 4, 20, 24, 26, 27, 28, 29, 52, 54, 16gsummoncoe1 19593 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛) = 𝑛 / 𝑘(𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))))
56 vex 3189 . . . . . 6 𝑛 ∈ V
57 csbov2g 6644 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘(𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) = (𝑅 Σg 𝑛 / 𝑘(𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))))
58 id 22 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ V → 𝑛 ∈ V)
59 oveq2 6612 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑛 → (0...𝑘) = (0...𝑛))
60 oveq1 6611 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑛 → (𝑘𝑙) = (𝑛𝑙))
6160fveq2d 6152 . . . . . . . . . . . 12 (𝑘 = 𝑛 → (𝐶‘(𝑘𝑙)) = (𝐶‘(𝑛𝑙)))
6261oveq2d 6620 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑛 → ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) = ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))))
6359, 62mpteq12dv 4693 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑛 → (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙)))) = (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙)))))
6463adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑛 ∈ V ∧ 𝑘 = 𝑛) → (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙)))) = (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙)))))
6558, 64csbied 3541 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘(𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙)))) = (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙)))))
6665oveq2d 6620 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ V → (𝑅 Σg 𝑛 / 𝑘(𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))))))
6757, 66eqtrd 2655 . . . . . 6 (𝑛 ∈ V → 𝑛 / 𝑘(𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))))))
6856, 67mp1i 13 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 / 𝑘(𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))))))
69 fveq2 6148 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑖 → (𝐴𝑙) = (𝐴𝑖))
7039fveq1i 6149 . . . . . . . . . 10 (𝐴𝑖) = ((coe1𝐾)‘𝑖)
7169, 70syl6eq 2671 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑖 → (𝐴𝑙) = ((coe1𝐾)‘𝑖))
72 oveq2 6612 . . . . . . . . . . 11 (𝑙 = 𝑖 → (𝑛𝑙) = (𝑛𝑖))
7372fveq2d 6152 . . . . . . . . . 10 (𝑙 = 𝑖 → (𝐶‘(𝑛𝑙)) = (𝐶‘(𝑛𝑖)))
7445fveq1i 6149 . . . . . . . . . 10 (𝐶‘(𝑛𝑖)) = ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))
7573, 74syl6eq 2671 . . . . . . . . 9 (𝑙 = 𝑖 → (𝐶‘(𝑛𝑙)) = ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖)))
7671, 75oveq12d 6622 . . . . . . . 8 (𝑙 = 𝑖 → ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))) = (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))
7776cbvmptv 4710 . . . . . . 7 (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙)))) = (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))
7877a1i 11 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙)))) = (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖)))))
7978oveq2d 6620 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑛) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑛𝑙))))) = (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))))
8055, 68, 793eqtrrd 2660 . . . 4 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑖 ∈ (0...𝑛) ↦ (((coe1𝐾)‘𝑖) ((coe1𝐿)‘(𝑛𝑖))))) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛))
817, 19, 803eqtrd 2659 . . 3 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝐾 × 𝐿))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛))
8281ralrimiva 2960 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → ∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘(𝐾 × 𝐿))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛))
831ply1ring 19537 . . . 4 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
844, 2ringcl 18482 . . . 4 ((𝑃 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝐾 × 𝐿) ∈ 𝐵)
8583, 84syl3an1 1356 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝐾 × 𝐿) ∈ 𝐵)
86 eqid 2621 . . . 4 (0g𝑃) = (0g𝑃)
87 ringcmn 18502 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd)
8883, 87syl 17 . . . . 5 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ CMnd)
89883ad2ant1 1080 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑃 ∈ CMnd)
90 nn0ex 11242 . . . . 5 0 ∈ V
9190a1i 11 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → ℕ0 ∈ V)
921ply1lmod 19541 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod)
93923ad2ant1 1080 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑃 ∈ LMod)
9493adantr 481 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑃 ∈ LMod)
9531adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ CMnd)
96 fzfid 12712 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (0...𝑘) ∈ Fin)
97 simpll1 1098 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → 𝑅 ∈ Ring)
9836adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐾𝐵)
9998, 38, 40syl2an 494 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → (𝐴𝑙) ∈ (Base‘𝑅))
10042adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝐿𝐵)
101100, 44, 46syl2an 494 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → (𝐶‘(𝑘𝑙)) ∈ (Base‘𝑅))
10297, 99, 101, 48syl3anc 1323 . . . . . . . . 9 ((((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) ∧ 𝑙 ∈ (0...𝑘)) → ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) ∈ (Base‘𝑅))
103102ralrimiva 2960 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ∀𝑙 ∈ (0...𝑘)((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))) ∈ (Base‘𝑅))
10427, 95, 96, 103gsummptcl 18287 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) ∈ (Base‘𝑅))
10525adantr 481 . . . . . . . . 9 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
1061ply1sca 19542 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
107105, 106syl 17 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
108107fveq2d 6152 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
109104, 108eleqtrd 2700 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)))
11022ringmgp 18474 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd)
11183, 110syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd)
1121113ad2ant1 1080 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑀 ∈ Mnd)
113112adantr 481 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑀 ∈ Mnd)
114 simpr 477 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
11520, 1, 4vr1cl 19506 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑋𝐵)
1161153ad2ant1 1080 . . . . . . . 8 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → 𝑋𝐵)
117116adantr 481 . . . . . . 7 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑋𝐵)
11822, 4mgpbas 18416 . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑀)
119118, 21mulgnn0cl 17479 . . . . . . 7 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ 𝑘 ∈ ℕ0𝑋𝐵) → (𝑘 𝑋) ∈ 𝐵)
120113, 114, 117, 119syl3anc 1323 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 𝑋) ∈ 𝐵)
121 eqid 2621 . . . . . . 7 (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
122 eqid 2621 . . . . . . 7 (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
1234, 121, 28, 122lmodvscl 18801 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ LMod ∧ (𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑘 𝑋) ∈ 𝐵) → ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)) ∈ 𝐵)
12494, 109, 120, 123syl3anc 1323 . . . . 5 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)) ∈ 𝐵)
125 eqid 2621 . . . . 5 (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))
126124, 125fmptd 6340 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))):ℕ0𝐵)
1271, 4, 39, 45, 20, 2, 28, 3, 22, 21ply1mulgsumlem4 41465 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))) finSupp (0g𝑃))
1284, 86, 89, 91, 126, 127gsumcl 18237 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))) ∈ 𝐵)
129 eqid 2621 . . . 4 (coe1‘(𝐾 × 𝐿)) = (coe1‘(𝐾 × 𝐿))
130 eqid 2621 . . . 4 (coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))))) = (coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))
1311, 4, 129, 130ply1coe1eq 19587 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝐾 × 𝐿) ∈ 𝐵 ∧ (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))) ∈ 𝐵) → (∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘(𝐾 × 𝐿))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛) ↔ (𝐾 × 𝐿) = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))))))
13225, 85, 128, 131syl3anc 1323 . 2 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (∀𝑛 ∈ ℕ0 ((coe1‘(𝐾 × 𝐿))‘𝑛) = ((coe1‘(𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))‘𝑛) ↔ (𝐾 × 𝐿) = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋))))))
13382, 132mpbid 222 1 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐾𝐵𝐿𝐵) → (𝐾 × 𝐿) = (𝑃 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑅 Σg (𝑙 ∈ (0...𝑘) ↦ ((𝐴𝑙) (𝐶‘(𝑘𝑙))))) · (𝑘 𝑋)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wral 2907  Vcvv 3186  csb 3514   class class class wbr 4613  cmpt 4673  cfv 5847  (class class class)co 6604   finSupp cfsupp 8219  0cc0 9880  cmin 10210  0cn0 11236  ...cfz 12268  Basecbs 15781  .rcmulr 15863  Scalarcsca 15865   ·𝑠 cvsca 15866  0gc0g 16021   Σg cgsu 16022  Mndcmnd 17215  .gcmg 17461  CMndccmn 18114  mulGrpcmgp 18410  Ringcrg 18468  LModclmod 18784  var1cv1 19465  Poly1cpl1 19466  coe1cco1 19467
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4731  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902  ax-inf2 8482  ax-cnex 9936  ax-resscn 9937  ax-1cn 9938  ax-icn 9939  ax-addcl 9940  ax-addrcl 9941  ax-mulcl 9942  ax-mulrcl 9943  ax-mulcom 9944  ax-addass 9945  ax-mulass 9946  ax-distr 9947  ax-i2m1 9948  ax-1ne0 9949  ax-1rid 9950  ax-rnegex 9951  ax-rrecex 9952  ax-cnre 9953  ax-pre-lttri 9954  ax-pre-lttrn 9955  ax-pre-ltadd 9956  ax-pre-mulgt0 9957
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-iin 4488  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-isom 5856  df-riota 6565  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-of 6850  df-ofr 6851  df-om 7013  df-1st 7113  df-2nd 7114  df-supp 7241  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-2o 7506  df-oadd 7509  df-er 7687  df-map 7804  df-pm 7805  df-ixp 7853  df-en 7900  df-dom 7901  df-sdom 7902  df-fin 7903  df-fsupp 8220  df-oi 8359  df-card 8709  df-pnf 10020  df-mnf 10021  df-xr 10022  df-ltxr 10023  df-le 10024  df-sub 10212  df-neg 10213  df-nn 10965  df-2 11023  df-3 11024  df-4 11025  df-5 11026  df-6 11027  df-7 11028  df-8 11029  df-9 11030  df-n0 11237  df-z 11322  df-dec 11438  df-uz 11632  df-fz 12269  df-fzo 12407  df-seq 12742  df-hash 13058  df-struct 15783  df-ndx 15784  df-slot 15785  df-base 15786  df-sets 15787  df-ress 15788  df-plusg 15875  df-mulr 15876  df-sca 15878  df-vsca 15879  df-tset 15881  df-ple 15882  df-0g 16023  df-gsum 16024  df-mre 16167  df-mrc 16168  df-acs 16170  df-mgm 17163  df-sgrp 17205  df-mnd 17216  df-mhm 17256  df-submnd 17257  df-grp 17346  df-minusg 17347  df-sbg 17348  df-mulg 17462  df-subg 17512  df-ghm 17579  df-cntz 17671  df-cmn 18116  df-abl 18117  df-mgp 18411  df-ur 18423  df-srg 18427  df-ring 18470  df-subrg 18699  df-lmod 18786  df-lss 18852  df-psr 19275  df-mvr 19276  df-mpl 19277  df-opsr 19279  df-psr1 19469  df-vr1 19470  df-ply1 19471  df-coe1 19472
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator