MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  evlsevl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evlsevl 22377
Description: Evaluation in a subring is the same as evaluation in the ring itself. (Contributed by SN, 9-Feb-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
evlsevl.q 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘𝑅)
evlsevl.o 𝑂 = (𝐼 eval 𝑆)
evlsevl.w 𝑊 = (𝐼 mPoly 𝑈)
evlsevl.u 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
evlsevl.b 𝐵 = (Base‘𝑊)
evlsevl.i (𝜑𝐼𝑉)
evlsevl.s (𝜑𝑆 ∈ CRing)
evlsevl.r (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
evlsevl.f (𝜑𝐹𝐵)
Assertion
Ref Expression
evlsevl (𝜑 → (𝑄𝐹) = (𝑂𝐹))

Proof of Theorem evlsevl
Dummy variables 𝑏 𝑥 𝑎 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥})) = (𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))
2 sneq 4594 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐹𝑏) → {𝑥} = {(𝐹𝑏)})
32xpeq2d 5685 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝑏) → (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
4 evlsevl.w . . . . . . . . . 10 𝑊 = (𝐼 mPoly 𝑈)
5 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
6 evlsevl.b . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘𝑊)
7 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
8 evlsevl.f . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹𝐵)
94, 5, 6, 7, 8mplelf 22241 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑈))
109ffvelcdmda 7079 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ (Base‘𝑈))
11 evlsevl.r . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
12 evlsevl.u . . . . . . . . . . 11 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
1312subrgbas 20769 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 = (Base‘𝑈))
1411, 13syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 = (Base‘𝑈))
1514adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑅 = (Base‘𝑈))
1610, 15eleqtrrd 2863 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑅)
17 ovexd 7450 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ∈ V)
18 snex 5404 . . . . . . . . 9 {(𝐹𝑏)} ∈ V
1918a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → {(𝐹𝑏)} ∈ V)
2017, 19xpexd 7752 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}) ∈ V)
211, 3, 16, 20fvmptd3 7012 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
22 eqid 2760 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥})) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))
23 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
2423subrgss 20760 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2511, 24syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2625adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2726, 16sseldd 3932 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ (Base‘𝑆))
2822, 3, 27, 20fvmptd3 7012 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
2921, 28eqtr4d 2798 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = ((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)))
3029oveq1d 7430 . . . 4 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))) = (((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))
3130mpteq2dva 5198 . . 3 (𝜑 → (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥))))))) = (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥))))))))
3231oveq2d 7431 . 2 (𝜑 → ((𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) Σg (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))) = ((𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) Σg (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))))
33 evlsevl.q . . 3 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘𝑅)
34 eqid 2760 . . 3 (𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) = (𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))
35 eqid 2760 . . 3 (mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) = (mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))
36 eqid 2760 . . 3 (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))) = (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))
37 eqid 2760 . . 3 (.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) = (.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))
38 eqid 2760 . . 3 (𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥))) = (𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))
39 evlsevl.i . . 3 (𝜑𝐼𝑉)
40 evlsevl.s . . 3 (𝜑𝑆 ∈ CRing)
4133, 4, 6, 7, 23, 12, 34, 35, 36, 37, 1, 38, 39, 40, 11, 8evlsvval 22335 . 2 (𝜑 → (𝑄𝐹) = ((𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) Σg (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))))
42 evlsevl.o . . . . 5 𝑂 = (𝐼 eval 𝑆)
4342, 23evlval 22345 . . . 4 𝑂 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))
4443fveq1i 6881 . . 3 (𝑂𝐹) = (((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))‘𝐹)
45 eqid 2760 . . . 4 ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆)) = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))
46 eqid 2760 . . . 4 (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))) = (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))
47 eqid 2760 . . . 4 (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))) = (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))))
48 eqid 2760 . . . 4 (𝑆s (Base‘𝑆)) = (𝑆s (Base‘𝑆))
4940crngringd 20409 . . . . 5 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
5023subrgid 20761 . . . . 5 (𝑆 ∈ Ring → (Base‘𝑆) ∈ (SubRing‘𝑆))
5149, 50syl 18 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑆) ∈ (SubRing‘𝑆))
52 eqid 2760 . . . . . 6 (𝐼 mPoly 𝑆) = (𝐼 mPoly 𝑆)
53 eqid 2760 . . . . . 6 (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆))
544, 12, 6, 52, 53, 39, 11, 8mplsubrgcl 22277 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)))
5523ressid 17358 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ CRing → (𝑆s (Base‘𝑆)) = 𝑆)
5640, 55syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆s (Base‘𝑆)) = 𝑆)
5756oveq2d 7431 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))) = (𝐼 mPoly 𝑆))
5857fveq2d 6884 . . . . 5 (𝜑 → (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)))
5954, 58eleqtrrd 2863 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))))
6045, 46, 47, 7, 23, 48, 34, 35, 36, 37, 22, 38, 39, 40, 51, 59evlsvval 22335 . . 3 (𝜑 → (((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))‘𝐹) = ((𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) Σg (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))))
6144, 60eqtrid 2807 . 2 (𝜑 → (𝑂𝐹) = ((𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) Σg (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏))(.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))((mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) Σg (𝑏f (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))(𝑥𝐼 ↦ (𝑎 ∈ ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ↦ (𝑎𝑥)))))))))
6232, 41, 613eqtr4d 2805 1 (𝜑 → (𝑄𝐹) = (𝑂𝐹))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  {crab 3412  Vcvv 3450  wss 3899  {csn 4584  cmpt 5186   × cxp 5653  ccnv 5654  cima 5658  cfv 6534  (class class class)co 7415  f cof 7678  m cmap 8830  Fincfn 8956  cn 12279  0cn0 12550  Basecbs 17323  s cress 17344  .rcmulr 17365   Σg cgsu 17547  s cpws 17553  .gcmg 19213  mulGrpcmgp 20296  Ringcrg 20395  CRingccrg 20396  SubRingcsubrg 20757   mPoly cmpl 22150   evalSub ces 22317   eval cevl 22318
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7738  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6300  df-ord 6361  df-on 6362  df-lim 6363  df-suc 6364  df-iota 6490  df-fun 6536  df-fn 6537  df-f 6538  df-f1 6539  df-fo 6540  df-f1o 6541  df-fv 6542  df-isom 6543  df-riota 7372  df-ov 7418  df-oprab 7419  df-mpo 7420  df-of 7680  df-ofr 7681  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-supp 8161  df-frecs 8282  df-wrecs 8313  df-recs 8362  df-rdg 8401  df-1o 8459  df-2o 8460  df-er 8700  df-map 8832  df-pm 8833  df-ixp 8909  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-fsupp 9336  df-sup 9416  df-oi 9486  df-card 9966  df-pnf 11291  df-mnf 11292  df-xr 11293  df-ltxr 11294  df-le 11295  df-sub 11489  df-neg 11490  df-nn 12280  df-2 12349  df-3 12350  df-4 12351  df-5 12352  df-6 12353  df-7 12354  df-8 12355  df-9 12356  df-n0 12551  df-z 12638  df-dec 12759  df-uz 12910  df-fz 13584  df-fzo 13732  df-seq 14088  df-hash 14417  df-struct 17261  df-sets 17278  df-slot 17296  df-ndx 17308  df-base 17324  df-ress 17345  df-plusg 17377  df-mulr 17378  df-sca 17380  df-vsca 17381  df-ip 17382  df-tset 17383  df-ple 17384  df-ds 17386  df-hom 17388  df-cco 17389  df-0g 17548  df-gsum 17549  df-prds 17554  df-pws 17556  df-mre 17692  df-mrc 17693  df-acs 17695  df-mgm 18752  df-sgrp 18844  df-mnd 18860  df-mhm 18914  df-submnd 18915  df-grp 19083  df-minusg 19084  df-sbg 19085  df-mulg 19214  df-subg 19269  df-ghm 19364  df-cntz 19467  df-cmn 19932  df-abl 19933  df-mgp 20297  df-rng 20311  df-ur 20344  df-srg 20349  df-ring 20397  df-cring 20398  df-rhm 20638  df-subrng 20734  df-subrg 20758  df-lmod 21073  df-lss 21143  df-lsp 21183  df-assa 22097  df-asp 22098  df-ascl 22099  df-psr 22153  df-mvr 22154  df-mpl 22155  df-evls 22319  df-evl 22320
This theorem is used by:  evlvvval  22378  selvval2  22386
  Copyright terms: Public domain W3C validator