Theorem mplsubgfileminv 14781

Description: Lemma for mplsubgfi 14782. The additive inverse of a polynomial is a polynomial. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Nov-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
mplsubg.s	|- S = ( I mPwSer R )
mplsubg.p	|- P = ( I mPoly R )
mplsubg.u	|- U = ( Base ` P )
mplsubg.i	|- ( ph -> I e. Fin )
mplsubg.r	|- ( ph -> R e. Grp )
mplsubgfileminv.x	|- ( ph -> X e. U )
mplsubgfileminv.inv	|- N = ( invg ` S )

Assertion

Ref	Expression
mplsubgfileminv	|- ( ph -> ( N ` X ) e. U )

Proof of Theorem mplsubgfileminv

Dummy variables a b k f are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mplsubg.s	. . . 4 |- S = ( I mPwSer R )
2		mplsubg.i	. . . 4 |- ( ph -> I e. Fin )
3		mplsubg.r	. . . 4 |- ( ph -> R e. Grp )
4		eqid 2231	. . . 4 |- { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } = { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin }
5		eqid 2231	. . . 4 |- ( invg ` R ) = ( invg ` R )
6		eqid 2231	. . . 4 |- ( Base ` S ) = ( Base ` S )
7		mplsubgfileminv.inv	. . . 4 |- N = ( invg ` S )
8		mplsubg.p	. . . . . 6 |- P = ( I mPoly R )
9		mplsubg.u	. . . . . 6 |- U = ( Base ` P )
10	8, 1, 9, 6	mplbasss 14777	. . . . 5 |- U C_ ( Base ` S )
11		mplsubgfileminv.x	. . . . 5 |- ( ph -> X e. U )
12	10, 11	sselid 3226	. . . 4 |- ( ph -> X e. ( Base ` S ) )
13	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12	psrneg 14768	. . 3 |- ( ph -> ( N ` X ) = ( ( invg ` R ) o. X ) )
14	1, 2, 3, 4, 5, 6, 12	psrnegcl 14764	. . 3 |- ( ph -> ( ( invg ` R ) o. X ) e. ( Base ` S ) )
15	13, 14	eqeltrd 2308	. 2 |- ( ph -> ( N ` X ) e. ( Base ` S ) )
16		eqid 2231	. . . . . . 7 |- ( 0g ` R ) = ( 0g ` R )
17	8, 1, 6, 16, 9	mplelbascoe 14773	. . . . . 6 |- ( ( I e. Fin /\ R e. Grp ) -> ( X e. U <-> ( X e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
18	2, 3, 17	syl2anc 411	. . . . 5 |- ( ph -> ( X e. U <-> ( X e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
19	11, 18	mpbid 147	. . . 4 |- ( ph -> ( X e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) )
20	19	simprd 114	. . 3 |- ( ph -> E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
21	13	fveq1d 5650	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( ( ( invg ` R ) o. X ) ` b ) )
22	21	ad2antrr 488	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( ( ( invg ` R ) o. X ) ` b ) )
23		eqid 2231	. . . . . . . . . . 11 |- ( Base ` R ) = ( Base ` R )
24	1, 23, 2, 6, 12	psrelbasfi 14757	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> X : ( NN0 ^m I ) --> ( Base ` R ) )
25	24	ad2antrr 488	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> X : ( NN0 ^m I ) --> ( Base ` R ) )
26		simplr 529	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> b e. ( NN0 ^m I ) )
27		fvco3 5726	. . . . . . . . 9 |- ( ( X : ( NN0 ^m I ) --> ( Base ` R ) /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( ( invg ` R ) o. X ) ` b ) = ( ( invg ` R ) ` ( X ` b ) ) )
28	25, 26, 27	syl2anc 411	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( ( invg ` R ) o. X ) ` b ) = ( ( invg ` R ) ` ( X ` b ) ) )
29		simpr 110	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) )
30	29	fveq2d 5652	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( invg ` R ) ` ( X ` b ) ) = ( ( invg ` R ) ` ( 0g ` R ) ) )
31	16, 5	grpinvid 13704	. . . . . . . . . . 11 |- ( R e. Grp -> ( ( invg ` R ) ` ( 0g ` R ) ) = ( 0g ` R ) )
32	3, 31	syl 14	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( ( invg ` R ) ` ( 0g ` R ) ) = ( 0g ` R ) )
33	32	ad2antrr 488	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( invg ` R ) ` ( 0g ` R ) ) = ( 0g ` R ) )
34	30, 33	eqtrd 2264	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( invg ` R ) ` ( X ` b ) ) = ( 0g ` R ) )
35	22, 28, 34	3eqtrd 2268	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) /\ ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) )
36	35	ex 115	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( X ` b ) = ( 0g ` R ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
37	36	imim2d 54	. . . . 5 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) )
38	37	ralimdva 2600	. . . 4 |- ( ph -> ( A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) )
39	38	reximdv 2634	. . 3 |- ( ph -> ( E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( X ` b ) = ( 0g ` R ) ) -> E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) )
40	20, 39	mpd 13	. 2 |- ( ph -> E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
41	8, 1, 6, 16, 9	mplelbascoe 14773	. . 3 |- ( ( I e. Fin /\ R e. Grp ) -> ( ( N ` X ) e. U <-> ( ( N ` X ) e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
42	2, 3, 41	syl2anc 411	. 2 |- ( ph -> ( ( N ` X ) e. U <-> ( ( N ` X ) e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( N ` X ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
43	15, 40, 42	mpbir2and 953	1 |- ( ph -> ( N ` X ) e. U )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1398   e. wcel 2202   A.wral 2511   E.wrex 2512   {crab 2515   class class class wbr 4093   `'ccnv 4730   "cima 4734   o. ccom 4735   -->wf 5329   ` cfv 5333  (class class class)co 6028   ^m cmap 6860   Fincfn 6952   < clt 8257   NNcn 9186   NN0cn0 9445   Basecbs 13143   0gc0g 13400   Grpcgrp 13644   invgcminusg 13645   mPwSer cmps 14737   mPoly cmpl 14738

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-addcom 8175  ax-mulcom 8176  ax-addass 8177  ax-mulass 8178  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-1rid 8182  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-apti 8190  ax-pre-ltadd 8191

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rmo 2519  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-tp 3681  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-iord 4469  df-on 4471  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-of 6244  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-1o 6625  df-er 6745  df-map 6862  df-ixp 6911  df-en 6953  df-fin 6955  df-sup 7226  df-pnf 8259  df-mnf 8260  df-xr 8261  df-ltxr 8262  df-le 8263  df-sub 8395  df-neg 8396  df-inn 9187  df-2 9245  df-3 9246  df-4 9247  df-5 9248  df-6 9249  df-7 9250  df-8 9251  df-9 9252  df-n0 9446  df-z 9523  df-dec 9655  df-uz 9799  df-fz 10287  df-struct 13145  df-ndx 13146  df-slot 13147  df-base 13149  df-sets 13150  df-iress 13151  df-plusg 13234  df-mulr 13235  df-sca 13237  df-vsca 13238  df-ip 13239  df-tset 13240  df-ple 13241  df-ds 13243  df-hom 13245  df-cco 13246  df-rest 13385  df-topn 13386  df-0g 13402  df-topgen 13404  df-pt 13405  df-prds 13411  df-pws 13434  df-mgm 13500  df-sgrp 13546  df-mnd 13561  df-grp 13647  df-minusg 13648  df-psr 14739  df-mplcoe 14740

This theorem is referenced by:  mplsubgfi  14782