ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  psrmulvalfi GIF version

Theorem psrmulvalfi 15188
Description: The multiplication operation of the multivariate power series structure. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
psrmulr.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psrmulr.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
psrmulr.m · = (.r‘𝑅)
psrmulr.t ∙ = (.r‘𝑆)
psrmulr.d 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
psrmulfval.i (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
psrmulfval.r (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
psrmulval.r (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
psrmulvalfi.fi (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
psrmulvalfi.ring (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
Assertion
Ref Expression
psrmulvalfi (𝜑 → ((𝐹 ∙ 𝐺)‘𝑋) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))))))
Distinct variable groups:   · ,𝑘   𝐵,𝑘   𝐷,𝑘,𝑦   𝑘,𝐹   𝑘,𝐺   ℎ,𝐼,𝑘,𝑦   𝑅,𝑘   𝑘,𝑋,𝑦   𝜑,𝑘   ℎ,𝑋
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦, ℎ)   𝐵(𝑦, ℎ)   𝐷(ℎ)   𝑅(𝑦, ℎ)   𝑆(𝑦, ℎ, 𝑘)   ∙ (𝑦, ℎ, 𝑘)   · (𝑦, ℎ)   𝐹(𝑦, ℎ)   𝐺(𝑦, ℎ)

Proof of Theorem psrmulvalfi
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq2 4135 . . . . 5 (𝑥 = 𝑋 → (𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑥 ↔ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋))
21rabbidv 2810 . . . 4 (𝑥 = 𝑋 → {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑥} = {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋})
3 fvoveq1 6111 . . . . 5 (𝑥 = 𝑋 → (𝐺‘(𝑥 ∘𝑓 − 𝑘)) = (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘)))
43oveq2d 6104 . . . 4 (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑥 ∘𝑓 − 𝑘))) = ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))))
52, 4mpteq12dv 4214 . . 3 (𝑥 = 𝑋 → (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑥} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑥 ∘𝑓 − 𝑘)))) = (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘)))))
65oveq2d 6104 . 2 (𝑥 = 𝑋 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑥} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑥 ∘𝑓 − 𝑘))))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))))))
7 psrmulr.s . . 3 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
8 psrmulr.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑆)
9 psrmulr.m . . 3 · = (.r‘𝑅)
10 psrmulr.t . . 3 ∙ = (.r‘𝑆)
11 psrmulr.d . . 3 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
12 psrmulfval.i . . 3 (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
13 psrmulfval.r . . 3 (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
147, 8, 9, 10, 11, 12, 13psrmulfval 15187 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∙ 𝐺) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑥} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑥 ∘𝑓 − 𝑘)))))))
15 psrmulval.r . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐷)
16 eqid 2238 . . 3 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
17 eqid 2238 . . 3 (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
18 psrmulvalfi.ring . . . 4 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
1918ringcmnd 14447 . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
20 psrmulvalfi.fi . . . 4 (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
2111psrbaglefifi 15172 . . . 4 ((𝑋 ∈ 𝐷 ∧ 𝐼 ∈ Fin) → {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ∈ Fin)
2215, 20, 21syl2anc 415 . . 3 (𝜑 → {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ∈ Fin)
2318adantr 276 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝑅 ∈ Ring)
247, 16, 20, 8, 12psrelbasfi 15180 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐹:(ℕ0 ↑𝑚 𝐼)⟶(Base‘𝑅))
2524adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝐹:(ℕ0 ↑𝑚 𝐼)⟶(Base‘𝑅))
26 elrabi 2979 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} → 𝑘 ∈ 𝐷)
2726adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝑘 ∈ 𝐷)
2811psrbagfi 15168 . . . . . . . . 9 (𝐼 ∈ Fin → 𝐷 = (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
2920, 28syl 14 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐷 = (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
3029adantr 276 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝐷 = (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
3127, 30eleqtrd 2317 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝑘 ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
3225, 31ffvelcdmd 5847 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝐹‘𝑘) ∈ (Base‘𝑅))
337, 16, 20, 8, 13psrelbasfi 15180 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐺:(ℕ0 ↑𝑚 𝐼)⟶(Base‘𝑅))
3433adantr 276 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → 𝐺:(ℕ0 ↑𝑚 𝐼)⟶(Base‘𝑅))
35 eqid 2238 . . . . . . . . . 10 {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} = {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}
3611, 35psrbagconcl 15173 . . . . . . . . 9 ((𝑋 ∈ 𝐷 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋})
3715, 36sylan 283 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋})
38 elrabi 2979 . . . . . . . 8 ((𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} → (𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ 𝐷)
3937, 38syl 14 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ 𝐷)
4039, 30eleqtrd 2317 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝑋 ∘𝑓 − 𝑘) ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼))
4134, 40ffvelcdmd 5847 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘)) ∈ (Base‘𝑅))
4216, 9, 23, 32, 41ringcld 14429 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}) → ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))) ∈ (Base‘𝑅))
4342fmpttd 5866 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘)))):{𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋}⟶(Base‘𝑅))
4416, 17, 19, 22, 43gsumclfi 14249 . 2 (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))))) ∈ (Base‘𝑅))
456, 14, 15, 44fvmptd4 5803 1 (𝜑 → ((𝐹 ∙ 𝐺)‘𝑋) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘𝑟 ≤ 𝑋} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝐺‘(𝑋 ∘𝑓 − 𝑘))))))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  {crab 2532   class class class wbr 4131   ↦ cmpt 4193  ◡ccnv 4775   “ cima 4779  ⟶wf 5376  ‘cfv 5380  (class class class)co 6088   ∘𝑓 cof 6303   ∘𝑟 cofr 6304   ↑𝑚 cmap 6926  Fincfn 7026   ≤ cle 8367   − cmin 8504  ℕcn 9313  ℕ0cn0 9574  Basecbs 13410  .rcmulr 13491  0gc0g 13669   Σg cgsu 14240  Ringcrg 14407   mPwSer cmps 15154
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-mulrcl 8284  ax-addcom 8285  ax-mulcom 8286  ax-addass 8287  ax-mulass 8288  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-1rid 8292  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-precex 8295  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-apti 8300  ax-pre-ltadd 8301  ax-pre-mulgt0 8302  ax-pre-mulext 8303  ax-arch 8304  ax-caucvg 8305
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 843  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-tp 3717  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-of 6305  df-ofr 6306  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-irdg 6645  df-frec 6666  df-1o 6691  df-oadd 6695  df-er 6811  df-map 6928  df-ixp 6985  df-en 7027  df-dom 7028  df-fin 7029  df-sup 7330  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-reap 8911  df-ap 8918  df-div 9011  df-inn 9314  df-2 9372  df-3 9373  df-4 9374  df-5 9375  df-6 9376  df-7 9377  df-8 9378  df-9 9379  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-rp 10072  df-fz 10429  df-fzo 10567  df-seqfrec 10906  df-exp 10997  df-ihash 11237  df-cj 11629  df-re 11630  df-im 11631  df-rsqrt 11786  df-abs 11787  df-struct 13412  df-ndx 13413  df-slot 13414  df-base 13416  df-sets 13417  df-plusg 13503  df-mulr 13504  df-sca 13506  df-vsca 13507  df-tset 13509  df-rest 13654  df-topn 13655  df-0g 13671  df-gzsum 13672  df-topgen 13673  df-pt 13674  df-mgm 13735  df-sgrp 13776  df-mnd 13789  df-grp 13867  df-minusg 13868  df-mulg 13982  df-cmn 14179  df-abl 14180  df-gsumfi 14241  df-mgp 14325  df-ur 14370  df-ring 14409  df-psr 15156
This theorem is used by:  psrlidmfi  15199  psrridmfi  15200  psrass1fi  15201
  Copyright terms: Public domain W3C validator