Theorem psr1clfi 14316

Description: The identity element of the ring of power series. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
psrring.s	|- S = ( I mPwSer R )
psrringfi.i	|- ( ph -> I e. Fin )
psrring.r	|- ( ph -> R e. Ring )
psr1cl.d	|- D = { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin }
psr1cl.z	|- .0. = ( 0g ` R )
psr1cl.o	|- .1. = ( 1r ` R )
psr1cl.u	|- U = ( x e. D |-> if ( x = ( I X. { 0 } ) , .1. , .0. ) )
psr1cl.b	|- B = ( Base ` S )

Assertion

Ref	Expression
psr1clfi	|- ( ph -> U e. B )

Distinct variable groups:   x, f, .0.   f, I, x   x, B   R, f, x   x, D   ph, x   x, S   x, .1.

Allowed substitution hints:   ph( f)   B( f)   D( f)   S( f)   U( x, f)   .1. ( f)

Proof of Theorem psr1clfi

Dummy variable z is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrring.r	. . . . . . 7 |- ( ph -> R e. Ring )
2		eqid 2196	. . . . . . . 8 |- ( Base ` R ) = ( Base ` R )
3		psr1cl.o	. . . . . . . 8 |- .1. = ( 1r ` R )
4	2, 3	ringidcl 13652	. . . . . . 7 |- ( R e. Ring -> .1. e. ( Base ` R ) )
5	1, 4	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> .1. e. ( Base ` R ) )
6	5	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> .1. e. ( Base ` R ) )
7		psr1cl.z	. . . . . . . 8 |- .0. = ( 0g ` R )
8	2, 7	ring0cl 13653	. . . . . . 7 |- ( R e. Ring -> .0. e. ( Base ` R ) )
9	1, 8	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> .0. e. ( Base ` R ) )
10	9	adantr 276	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> .0. e. ( Base ` R ) )
11		psrringfi.i	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> I e. Fin )
12		0z 9354	. . . . . . . . . . 11 |- 0 e. ZZ
13		cnveq 4841	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( f = x -> `' f = `' x )
14	13	imaeq1d 5009	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( f = x -> ( `' f " NN ) = ( `' x " NN ) )
15	14	eleq1d 2265	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( f = x -> ( ( `' f " NN ) e. Fin <-> ( `' x " NN ) e. Fin ) )
16		psr1cl.d	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- D = { f e. ( NN0 ^m I ) | ( `' f " NN ) e. Fin }
17	15, 16	elrab2 2923	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( x e. D <-> ( x e. ( NN0 ^m I ) /\ ( `' x " NN ) e. Fin ) )
18	17	simplbi 274	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( x e. D -> x e. ( NN0 ^m I ) )
19	18	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> x e. ( NN0 ^m I ) )
20		nn0ex 9272	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- NN0 e. _V
21	20	a1i 9	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> NN0 e. _V )
22	11	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> I e. Fin )
23	21, 22	elmapd 6730	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> ( x e. ( NN0 ^m I ) <-> x : I --> NN0 ) )
24	19, 23	mpbid 147	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> x : I --> NN0 )
25	24	ffvelcdmda 5700	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ph /\ x e. D ) /\ z e. I ) -> ( x ` z ) e. NN0 )
26	25	nn0zd 9463	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ph /\ x e. D ) /\ z e. I ) -> ( x ` z ) e. ZZ )
27		zdceq 9418	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( 0 e. ZZ /\ ( x ` z ) e. ZZ ) -> DECID 0 = ( x ` z ) )
28	12, 26, 27	sylancr 414	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ x e. D ) /\ z e. I ) -> DECID 0 = ( x ` z ) )
29	28	ralrimiva 2570	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> A. z e. I DECID 0 = ( x ` z ) )
30		dcfi 7056	. . . . . . . . 9 |- ( ( I e. Fin /\ A. z e. I DECID 0 = ( x ` z ) ) -> DECID A. z e. I 0 = ( x ` z ) )
31	11, 29, 30	syl2an2r 595	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> DECID A. z e. I 0 = ( x ` z ) )
32		0nn0 9281	. . . . . . . . . . 11 |- 0 e. NN0
33	32	rgenw 2552	. . . . . . . . . 10 |- A. z e. I 0 e. NN0
34		mpteqb 5655	. . . . . . . . . 10 |- ( A. z e. I 0 e. NN0 -> ( ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) <-> A. z e. I 0 = ( x ` z ) ) )
35	33, 34	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 |- ( ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) <-> A. z e. I 0 = ( x ` z ) )
36	35	dcbii 841	. . . . . . . 8 |- (DECID ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) <-> DECID A. z e. I 0 = ( x ` z ) )
37	31, 36	sylibr 134	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> DECID ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) )
38		eqcom 2198	. . . . . . . 8 |- ( ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) <-> ( z e. I |-> ( x ` z ) ) = ( z e. I |-> 0 ) )
39	38	dcbii 841	. . . . . . 7 |- (DECID ( z e. I |-> 0 ) = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) <-> DECID ( z e. I |-> ( x ` z ) ) = ( z e. I |-> 0 ) )
40	37, 39	sylib 122	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> DECID ( z e. I |-> ( x ` z ) ) = ( z e. I |-> 0 ) )
41	24	feqmptd 5617	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> x = ( z e. I |-> ( x ` z ) ) )
42		fconstmpt 4711	. . . . . . . . 9 |- ( I X. { 0 } ) = ( z e. I |-> 0 )
43	42	a1i 9	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> ( I X. { 0 } ) = ( z e. I |-> 0 ) )
44	41, 43	eqeq12d 2211	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> ( x = ( I X. { 0 } ) <-> ( z e. I |-> ( x ` z ) ) = ( z e. I |-> 0 ) ) )
45	44	dcbid 839	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> (DECID x = ( I X. { 0 } ) <-> DECID ( z e. I |-> ( x ` z ) ) = ( z e. I |-> 0 ) ) )
46	40, 45	mpbird 167	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> DECID x = ( I X. { 0 } ) )
47	6, 10, 46	ifcldcd 3598	. . . 4 |- ( ( ph /\ x e. D ) -> if ( x = ( I X. { 0 } ) , .1. , .0. ) e. ( Base ` R ) )
48		psr1cl.u	. . . 4 |- U = ( x e. D |-> if ( x = ( I X. { 0 } ) , .1. , .0. ) )
49	47, 48	fmptd 5719	. . 3 |- ( ph -> U : D --> ( Base ` R ) )
50		basfn 12761	. . . . 5 |- Base Fn _V
51	1	elexd 2776	. . . . 5 |- ( ph -> R e. _V )
52		funfvex 5578	. . . . . 6 |- ( ( Fun Base /\ R e. dom Base ) -> ( Base ` R ) e. _V )
53	52	funfni 5361	. . . . 5 |- ( ( Base Fn _V /\ R e. _V ) -> ( Base ` R ) e. _V )
54	50, 51, 53	sylancr 414	. . . 4 |- ( ph -> ( Base ` R ) e. _V )
55		fnmap 6723	. . . . . 6 |- ^m Fn ( _V X. _V )
56	11	elexd 2776	. . . . . 6 |- ( ph -> I e. _V )
57		fnovex 5958	. . . . . 6 |- ( ( ^m Fn ( _V X. _V ) /\ NN0 e. _V /\ I e. _V ) -> ( NN0 ^m I ) e. _V )
58	55, 20, 56, 57	mp3an12i 1352	. . . . 5 |- ( ph -> ( NN0 ^m I ) e. _V )
59	16, 58	rabexd 4179	. . . 4 |- ( ph -> D e. _V )
60	54, 59	elmapd 6730	. . 3 |- ( ph -> ( U e. ( ( Base ` R ) ^m D ) <-> U : D --> ( Base ` R ) ) )
61	49, 60	mpbird 167	. 2 |- ( ph -> U e. ( ( Base ` R ) ^m D ) )
62		psrring.s	. . 3 |- S = ( I mPwSer R )
63		psr1cl.b	. . 3 |- B = ( Base ` S )
64	62, 2, 16, 63, 11, 1	psrbasg 14303	. 2 |- ( ph -> B = ( ( Base ` R ) ^m D ) )
65	61, 64	eleqtrrd 2276	1 |- ( ph -> U e. B )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105  DECID wdc 835   = wceq 1364   e. wcel 2167   A.wral 2475   {crab 2479   _Vcvv 2763   ifcif 3562   {csn 3623   |-> cmpt 4095   X. cxp 4662   `'ccnv 4663   "cima 4667   Fn wfn 5254   -->wf 5255   ` cfv 5259  (class class class)co 5925   ^m cmap 6716   Fincfn 6808   0cc0 7896   NNcn 9007   NN0cn0 9266   ZZcz 9343   Basecbs 12703   0gc0g 12958   1rcur 13591   Ringcrg 13628   mPwSer cmps 14293

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-addcom 7996  ax-addass 7998  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-apti 8011  ax-pre-ltadd 8012

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rmo 2483  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-tp 3631  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-iord 4402  df-on 4404  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-of 6139  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-er 6601  df-map 6718  df-ixp 6767  df-en 6809  df-fin 6811  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-inn 9008  df-2 9066  df-3 9067  df-4 9068  df-5 9069  df-6 9070  df-7 9071  df-8 9072  df-9 9073  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-fz 10101  df-struct 12705  df-ndx 12706  df-slot 12707  df-base 12709  df-sets 12710  df-plusg 12793  df-mulr 12794  df-sca 12796  df-vsca 12797  df-tset 12799  df-rest 12943  df-topn 12944  df-0g 12960  df-topgen 12962  df-pt 12963  df-mgm 13058  df-sgrp 13104  df-mnd 13119  df-grp 13205  df-mgp 13553  df-ur 13592  df-ring 13630  df-psr 14294

This theorem is referenced by: (None)