Theorem mplsubgfilemm 14738

Description: Lemma for mplsubgfi 14741. There exists a polynomial. (Contributed by Jim Kingdon, 21-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 )

Assertion

Ref	Expression
mplsubgfilemm	|- ( ph -> E. j j e. U )

Distinct variable groups:   S, j   U, j

Allowed substitution hints:   ph( j)   P( j)   R( j)   I( j)

Proof of Theorem mplsubgfilemm

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mplsubg.s	. . . . 5 |- S = ( I mPwSer R )
2		mplsubg.i	. . . . 5 |- ( ph -> I e. Fin )
3		mplsubg.r	. . . . 5 |- ( ph -> R e. Grp )
4		eqid 2230	. . . . 5 |- { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } = { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin }
5		eqid 2230	. . . . 5 |- ( 0g ` R ) = ( 0g ` R )
6		eqid 2230	. . . . 5 |- ( 0g ` S ) = ( 0g ` S )
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	psr0 14726	. . . 4 |- ( ph -> ( 0g ` S ) = ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) )
8		eqid 2230	. . . . 5 |- ( Base ` S ) = ( Base ` S )
9	1, 2, 3, 4, 5, 8	psr0cl 14721	. . . 4 |- ( ph -> ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) e. ( Base ` S ) )
10	7, 9	eqeltrd 2307	. . 3 |- ( ph -> ( 0g ` S ) e. ( Base ` S ) )
11		0nn0 9419	. . . . . . 7 |- 0 e. NN0
12	11	a1i 9	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ n e. I ) -> 0 e. NN0 )
13	12	fmpttd 5802	. . . . 5 |- ( ph -> ( n e. I |-> 0 ) : I --> NN0 )
14		nn0ex 9410	. . . . . . 7 |- NN0 e. _V
15	14	a1i 9	. . . . . 6 |- ( ph -> NN0 e. _V )
16	15, 2	elmapd 6833	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( n e. I |-> 0 ) e. ( NN0 ^m I ) <-> ( n e. I |-> 0 ) : I --> NN0 ) )
17	13, 16	mpbird 167	. . . 4 |- ( ph -> ( n e. I |-> 0 ) e. ( NN0 ^m I ) )
18	7	fveq1d 5641	. . . . . . . 8 |- ( ph -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) ` b ) )
19	18	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) ` b ) )
20		eqid 2230	. . . . . . . . . . 11 |- ( Base ` R ) = ( Base ` R )
21	20, 5	grpidcl 13632	. . . . . . . . . 10 |- ( R e. Grp -> ( 0g ` R ) e. ( Base ` R ) )
22	3, 21	syl 14	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> ( 0g ` R ) e. ( Base ` R ) )
23	22	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( 0g ` R ) e. ( Base ` R ) )
24		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> b e. ( NN0 ^m I ) )
25	4	psrbagfi 14709	. . . . . . . . . . 11 |- ( I e. Fin -> { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } = ( NN0 ^m I ) )
26	2, 25	syl 14	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } = ( NN0 ^m I ) )
27	26	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } = ( NN0 ^m I ) )
28	24, 27	eleqtrrd 2310	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> b e. { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } )
29		fvconst2g 5868	. . . . . . . 8 |- ( ( ( 0g ` R ) e. ( Base ` R ) /\ b e. { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } ) -> ( ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) ` b ) = ( 0g ` R ) )
30	23, 28, 29	syl2anc 411	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin } X. { ( 0g ` R ) } ) ` b ) = ( 0g ` R ) )
31	19, 30	eqtrd 2263	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) )
32	31	a1d 22	. . . . 5 |- ( ( ph /\ b e. ( NN0 ^m I ) ) -> ( A. k e. I ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
33	32	ralrimiva 2604	. . . 4 |- ( ph -> A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
34		fveq1 5638	. . . . . . 7 |- ( a = ( n e. I |-> 0 ) -> ( a ` k ) = ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) )
35	34	breq1d 4097	. . . . . 6 |- ( a = ( n e. I |-> 0 ) -> ( ( a ` k ) < ( b ` k ) <-> ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) < ( b ` k ) ) )
36	35	ralbidv 2531	. . . . 5 |- ( a = ( n e. I |-> 0 ) -> ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) <-> A. k e. I ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) < ( b ` k ) ) )
37	36	rspceaimv 2917	. . . 4 |- ( ( ( n e. I |-> 0 ) e. ( NN0 ^m I ) /\ A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( ( n e. I |-> 0 ) ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) -> E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
38	17, 33, 37	syl2anc 411	. . 3 |- ( ph -> E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) )
39		mplsubg.p	. . . . 5 |- P = ( I mPoly R )
40		mplsubg.u	. . . . 5 |- U = ( Base ` P )
41	39, 1, 8, 5, 40	mplelbascoe 14732	. . . 4 |- ( ( I e. Fin /\ R e. Grp ) -> ( ( 0g ` S ) e. U <-> ( ( 0g ` S ) e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
42	2, 3, 41	syl2anc 411	. . 3 |- ( ph -> ( ( 0g ` S ) e. U <-> ( ( 0g ` S ) e. ( Base ` S ) /\ E. a e. ( NN0 ^m I ) A. b e. ( NN0 ^m I ) ( A. k e. I ( a ` k ) < ( b ` k ) -> ( ( 0g ` S ) ` b ) = ( 0g ` R ) ) ) ) )
43	10, 38, 42	mpbir2and 952	. 2 |- ( ph -> ( 0g ` S ) e. U )
44		eleq1 2293	. . 3 |- ( j = ( 0g ` S ) -> ( j e. U <-> ( 0g ` S ) e. U ) )
45	44	spcegv 2893	. 2 |- ( ( 0g ` S ) e. U -> ( ( 0g ` S ) e. U -> E. j j e. U ) )
46	43, 43, 45	sylc 62	1 |- ( ph -> E. j j e. U )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1397   E.wex 1540   e. wcel 2201   A.wral 2509   E.wrex 2510   {crab 2513   _Vcvv 2801   {csn 3668   class class class wbr 4087   |-> cmpt 4149   X. cxp 4722   `'ccnv 4723   "cima 4727   -->wf 5321   ` cfv 5325  (class class class)co 6020   ^m cmap 6819   Fincfn 6911   0cc0 8034   < clt 8216   NNcn 9145   NN0cn0 9404   Basecbs 13102   0gc0g 13359   Grpcgrp 13603   mPwSer cmps 14696   mPoly cmpl 14697

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 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2203  ax-14 2204  ax-ext 2212  ax-coll 4203  ax-sep 4206  ax-nul 4214  ax-pow 4263  ax-pr 4298  ax-un 4529  ax-setind 4634  ax-iinf 4685  ax-cnex 8125  ax-resscn 8126  ax-1cn 8127  ax-1re 8128  ax-icn 8129  ax-addcl 8130  ax-addrcl 8131  ax-mulcl 8132  ax-addcom 8134  ax-mulcom 8135  ax-addass 8136  ax-mulass 8137  ax-distr 8138  ax-i2m1 8139  ax-0lt1 8140  ax-1rid 8141  ax-0id 8142  ax-rnegex 8143  ax-cnre 8145  ax-pre-ltirr 8146  ax-pre-ltwlin 8147  ax-pre-lttrn 8148  ax-pre-apti 8149  ax-pre-ltadd 8150

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1810  df-eu 2081  df-mo 2082  df-clab 2217  df-cleq 2223  df-clel 2226  df-nfc 2362  df-ne 2402  df-nel 2497  df-ral 2514  df-rex 2515  df-reu 2516  df-rmo 2517  df-rab 2518  df-v 2803  df-sbc 3031  df-csb 3127  df-dif 3201  df-un 3203  df-in 3205  df-ss 3212  df-nul 3494  df-if 3605  df-pw 3653  df-sn 3674  df-pr 3675  df-tp 3676  df-op 3677  df-uni 3893  df-int 3928  df-iun 3971  df-br 4088  df-opab 4150  df-mpt 4151  df-tr 4187  df-id 4389  df-iord 4462  df-on 4464  df-suc 4467  df-iom 4688  df-xp 4730  df-rel 4731  df-cnv 4732  df-co 4733  df-dm 4734  df-rn 4735  df-res 4736  df-ima 4737  df-iota 5285  df-fun 5327  df-fn 5328  df-f 5329  df-f1 5330  df-fo 5331  df-f1o 5332  df-fv 5333  df-riota 5973  df-ov 6023  df-oprab 6024  df-mpo 6025  df-of 6237  df-1st 6305  df-2nd 6306  df-1o 6584  df-er 6704  df-map 6821  df-ixp 6870  df-en 6912  df-fin 6914  df-sup 7185  df-pnf 8218  df-mnf 8219  df-xr 8220  df-ltxr 8221  df-le 8222  df-sub 8354  df-neg 8355  df-inn 9146  df-2 9204  df-3 9205  df-4 9206  df-5 9207  df-6 9208  df-7 9209  df-8 9210  df-9 9211  df-n0 9405  df-z 9482  df-dec 9614  df-uz 9758  df-fz 10246  df-struct 13104  df-ndx 13105  df-slot 13106  df-base 13108  df-sets 13109  df-iress 13110  df-plusg 13193  df-mulr 13194  df-sca 13196  df-vsca 13197  df-ip 13198  df-tset 13199  df-ple 13200  df-ds 13202  df-hom 13204  df-cco 13205  df-rest 13344  df-topn 13345  df-0g 13361  df-topgen 13363  df-pt 13364  df-prds 13370  df-pws 13393  df-mgm 13459  df-sgrp 13505  df-mnd 13520  df-grp 13606  df-minusg 13607  df-psr 14698  df-mplcoe 14699

This theorem is referenced by:  mplsubgfi  14741