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Theorem imasmulr 12729
Description: The ring multiplication in an image structure. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Feb-2015.) (Revised by Mario Carneiro, 11-Jul-2015.) (Revised by Thierry Arnoux, 16-Jun-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
imasbas.u (πœ‘ β†’ π‘ˆ = (𝐹 β€œs 𝑅))
imasbas.v (πœ‘ β†’ 𝑉 = (Baseβ€˜π‘…))
imasbas.f (πœ‘ β†’ 𝐹:𝑉–onto→𝐡)
imasbas.r (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ 𝑍)
imasmulr.p Β· = (.rβ€˜π‘…)
imasmulr.t βˆ™ = (.rβ€˜π‘ˆ)
Assertion
Ref Expression
imasmulr (πœ‘ β†’ βˆ™ = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩})
Distinct variable groups:   𝐹,𝑝,π‘ž   𝑅,𝑝,π‘ž   𝑉,𝑝,π‘ž   πœ‘,𝑝,π‘ž
Allowed substitution hints:   𝐡(π‘ž,𝑝)   βˆ™ (π‘ž,𝑝)   Β· (π‘ž,𝑝)   π‘ˆ(π‘ž,𝑝)   𝑍(π‘ž,𝑝)

Proof of Theorem imasmulr
StepHypRef Expression
1 imasmulr.t . 2 βˆ™ = (.rβ€˜π‘ˆ)
2 imasbas.u . . . . 5 (πœ‘ β†’ π‘ˆ = (𝐹 β€œs 𝑅))
3 imasbas.v . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑉 = (Baseβ€˜π‘…))
4 eqid 2177 . . . . 5 (+gβ€˜π‘…) = (+gβ€˜π‘…)
5 imasmulr.p . . . . 5 Β· = (.rβ€˜π‘…)
6 eqid 2177 . . . . 5 ( ·𝑠 β€˜π‘…) = ( ·𝑠 β€˜π‘…)
7 eqidd 2178 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩} = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩})
8 eqidd 2178 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩})
9 imasbas.f . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝐹:𝑉–onto→𝐡)
10 imasbas.r . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ 𝑍)
112, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10imasival 12726 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ = {⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩}⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩}⟩})
1211fveq1d 5517 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜(.rβ€˜ndx)) = ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩}⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩}⟩}β€˜(.rβ€˜ndx)))
13 fof 5438 . . . . . . . 8 (𝐹:𝑉–onto→𝐡 β†’ 𝐹:π‘‰βŸΆπ΅)
149, 13syl 14 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝐹:π‘‰βŸΆπ΅)
15 basfn 12519 . . . . . . . . 9 Base Fn V
1610elexd 2750 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ 𝑅 ∈ V)
17 funfvex 5532 . . . . . . . . . 10 ((Fun Base ∧ 𝑅 ∈ dom Base) β†’ (Baseβ€˜π‘…) ∈ V)
1817funfni 5316 . . . . . . . . 9 ((Base Fn V ∧ 𝑅 ∈ V) β†’ (Baseβ€˜π‘…) ∈ V)
1915, 16, 18sylancr 414 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ (Baseβ€˜π‘…) ∈ V)
203, 19eqeltrd 2254 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑉 ∈ V)
2114, 20fexd 5746 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ 𝐹 ∈ V)
22 imasex 12725 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ 𝑍) β†’ (𝐹 β€œs 𝑅) ∈ V)
2321, 10, 22syl2anc 411 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝐹 β€œs 𝑅) ∈ V)
242, 23eqeltrd 2254 . . . 4 (πœ‘ β†’ π‘ˆ ∈ V)
25 mulridx 12588 . . . 4 .r = Slot (.rβ€˜ndx)
26 mulrslid 12589 . . . . 5 (.r = Slot (.rβ€˜ndx) ∧ (.rβ€˜ndx) ∈ β„•)
2726simpri 113 . . . 4 (.rβ€˜ndx) ∈ β„•
2824, 25, 27strndxid 12489 . . 3 (πœ‘ β†’ (π‘ˆβ€˜(.rβ€˜ndx)) = (.rβ€˜π‘ˆ))
2927a1i 9 . . . 4 (πœ‘ β†’ (.rβ€˜ndx) ∈ β„•)
30 vex 2740 . . . . . . . . . . . 12 𝑝 ∈ V
31 fvexg 5534 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑝 ∈ V) β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ V)
3221, 30, 31sylancl 413 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘) ∈ V)
33 vex 2740 . . . . . . . . . . . 12 π‘ž ∈ V
34 fvexg 5534 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ V ∧ π‘ž ∈ V) β†’ (πΉβ€˜π‘ž) ∈ V)
3521, 33, 34sylancl 413 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜π‘ž) ∈ V)
36 opexg 4228 . . . . . . . . . . 11 (((πΉβ€˜π‘) ∈ V ∧ (πΉβ€˜π‘ž) ∈ V) β†’ ⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩ ∈ V)
3732, 35, 36syl2anc 411 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ ⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩ ∈ V)
3826slotex 12488 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ 𝑍 β†’ (.rβ€˜π‘…) ∈ V)
3910, 38syl 14 . . . . . . . . . . . . 13 (πœ‘ β†’ (.rβ€˜π‘…) ∈ V)
405, 39eqeltrid 2264 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ Β· ∈ V)
4133a1i 9 . . . . . . . . . . . 12 (πœ‘ β†’ π‘ž ∈ V)
42 ovexg 5908 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑝 ∈ V ∧ Β· ∈ V ∧ π‘ž ∈ V) β†’ (𝑝 Β· π‘ž) ∈ V)
4330, 40, 41, 42mp3an2i 1342 . . . . . . . . . . 11 (πœ‘ β†’ (𝑝 Β· π‘ž) ∈ V)
44 fvexg 5534 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ V ∧ (𝑝 Β· π‘ž) ∈ V) β†’ (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž)) ∈ V)
4521, 43, 44syl2anc 411 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž)) ∈ V)
46 opexg 4228 . . . . . . . . . 10 ((⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩ ∈ V ∧ (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž)) ∈ V) β†’ ⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩ ∈ V)
4737, 45, 46syl2anc 411 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ ⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩ ∈ V)
48 snexg 4184 . . . . . . . . 9 (⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩ ∈ V β†’ {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
4947, 48syl 14 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
5049ralrimivw 2551 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
51 iunexg 6119 . . . . . . 7 ((𝑉 ∈ V ∧ βˆ€π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V) β†’ βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
5220, 50, 51syl2anc 411 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
5352ralrimivw 2551 . . . . 5 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘ ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
54 iunexg 6119 . . . . 5 ((𝑉 ∈ V ∧ βˆ€π‘ ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V) β†’ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
5520, 53, 54syl2anc 411 . . . 4 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V)
56 basendxnmulrndx 12591 . . . . 5 (Baseβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx)
5756a1i 9 . . . 4 (πœ‘ β†’ (Baseβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx))
58 plusgndxnmulrndx 12590 . . . . 5 (+gβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx)
5958a1i 9 . . . 4 (πœ‘ β†’ (+gβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx))
60 fvtp3g 5726 . . . 4 ((((.rβ€˜ndx) ∈ β„• ∧ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} ∈ V) ∧ ((Baseβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx) ∧ (+gβ€˜ndx) β‰  (.rβ€˜ndx))) β†’ ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩}⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩}⟩}β€˜(.rβ€˜ndx)) = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩})
6129, 55, 57, 59, 60syl22anc 1239 . . 3 (πœ‘ β†’ ({⟨(Baseβ€˜ndx), 𝐡⟩, ⟨(+gβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝(+gβ€˜π‘…)π‘ž))⟩}⟩, ⟨(.rβ€˜ndx), βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩}⟩}β€˜(.rβ€˜ndx)) = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩})
6212, 28, 613eqtr3rd 2219 . 2 (πœ‘ β†’ βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩} = (.rβ€˜π‘ˆ))
631, 62eqtr4id 2229 1 (πœ‘ β†’ βˆ™ = βˆͺ 𝑝 ∈ 𝑉 βˆͺ π‘ž ∈ 𝑉 {⟨⟨(πΉβ€˜π‘), (πΉβ€˜π‘ž)⟩, (πΉβ€˜(𝑝 Β· π‘ž))⟩})
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   β†’ wi 4   = wceq 1353   ∈ wcel 2148   β‰  wne 2347  βˆ€wral 2455  Vcvv 2737  {csn 3592  {ctp 3594  βŸ¨cop 3595  βˆͺ ciun 3886   Fn wfn 5211  βŸΆwf 5212  β€“ontoβ†’wfo 5214  β€˜cfv 5216  (class class class)co 5874  β„•cn 8918  ndxcnx 12458  Slot cslot 12460  Basecbs 12461  +gcplusg 12535  .rcmulr 12536   ·𝑠 cvsca 12539   β€œs cimas 12719
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4118  ax-sep 4121  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-cnex 7901  ax-resscn 7902  ax-1cn 7903  ax-1re 7904  ax-icn 7905  ax-addcl 7906  ax-addrcl 7907  ax-mulcl 7908  ax-addcom 7910  ax-addass 7912  ax-i2m1 7915  ax-0lt1 7916  ax-0id 7918  ax-rnegex 7919  ax-pre-ltirr 7922  ax-pre-lttrn 7924  ax-pre-ltadd 7926
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-tp 3600  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-iun 3888  df-br 4004  df-opab 4065  df-mpt 4066  df-id 4293  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-ov 5877  df-oprab 5878  df-mpo 5879  df-pnf 7993  df-mnf 7994  df-ltxr 7996  df-inn 8919  df-2 8977  df-3 8978  df-ndx 12464  df-slot 12465  df-base 12467  df-plusg 12548  df-mulr 12549  df-iimas 12722
This theorem is referenced by:  imasmulfn  12740  imasmulval  12741  imasmulf  12742  qusmulval  12755  qusmulf  12756
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