Users' Mathboxes Mathbox for Steven Nguyen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  evlsevl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evlsevl 42838
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 2736 . . . . . . 7 (𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥})) = (𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))
2 sneq 4590 . . . . . . . 8 (𝑥 = (𝐹𝑏) → {𝑥} = {(𝐹𝑏)})
32xpeq2d 5654 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝐹𝑏) → (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
4 evlsevl.w . . . . . . . . . 10 𝑊 = (𝐼 mPoly 𝑈)
5 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
6 evlsevl.b . . . . . . . . . 10 𝐵 = (Base‘𝑊)
7 eqid 2736 . . . . . . . . . 10 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
8 evlsevl.f . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹𝐵)
94, 5, 6, 7, 8mplelf 21955 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑈))
109ffvelcdmda 7029 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ (Base‘𝑈))
11 evlsevl.r . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
12 evlsevl.u . . . . . . . . . . 11 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
1312subrgbas 20516 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 = (Base‘𝑈))
1411, 13syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 = (Base‘𝑈))
1514adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑅 = (Base‘𝑈))
1610, 15eleqtrrd 2839 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ 𝑅)
17 ovexd 7393 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) ∈ V)
18 snex 5381 . . . . . . . . 9 {(𝐹𝑏)} ∈ V
1918a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → {(𝐹𝑏)} ∈ V)
2017, 19xpexd 7696 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}) ∈ V)
211, 3, 16, 20fvmptd3 6964 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
22 eqid 2736 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥})) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))
23 eqid 2736 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
2423subrgss 20507 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2511, 24syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2625adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑅 ⊆ (Base‘𝑆))
2726, 16sseldd 3934 . . . . . . 7 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹𝑏) ∈ (Base‘𝑆))
2822, 3, 27, 20fvmptd3 6964 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {(𝐹𝑏)}))
2921, 28eqtr4d 2774 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑥𝑅 ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)) = ((𝑥 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (((Base‘𝑆) ↑m 𝐼) × {𝑥}))‘(𝐹𝑏)))
3029oveq1d 7373 . . . 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 5191 . . 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 7374 . 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 2736 . . 3 (𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)) = (𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))
35 eqid 2736 . . 3 (mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) = (mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))
36 eqid 2736 . . 3 (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))) = (.g‘(mulGrp‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))))
37 eqid 2736 . . 3 (.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼))) = (.r‘(𝑆s ((Base‘𝑆) ↑m 𝐼)))
38 eqid 2736 . . 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 22047 . 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 22057 . . . 4 𝑂 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))
4443fveq1i 6835 . . 3 (𝑂𝐹) = (((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))‘𝐹)
45 eqid 2736 . . . 4 ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆)) = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘(Base‘𝑆))
46 eqid 2736 . . . 4 (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))) = (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))
47 eqid 2736 . . . 4 (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))) = (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))))
48 eqid 2736 . . . 4 (𝑆s (Base‘𝑆)) = (𝑆s (Base‘𝑆))
4940crngringd 20183 . . . . 5 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
5023subrgid 20508 . . . . 5 (𝑆 ∈ Ring → (Base‘𝑆) ∈ (SubRing‘𝑆))
5149, 50syl 17 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑆) ∈ (SubRing‘𝑆))
52 eqid 2736 . . . . . 6 (𝐼 mPoly 𝑆) = (𝐼 mPoly 𝑆)
53 eqid 2736 . . . . . 6 (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆))
544, 12, 6, 52, 53, 39, 11, 8mplsubrgcl 42822 . . . . 5 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)))
5523ressid 17173 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ CRing → (𝑆s (Base‘𝑆)) = 𝑆)
5640, 55syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆s (Base‘𝑆)) = 𝑆)
5756oveq2d 7374 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆))) = (𝐼 mPoly 𝑆))
5857fveq2d 6838 . . . . 5 (𝜑 → (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑆)))
5954, 58eleqtrrd 2839 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPoly (𝑆s (Base‘𝑆)))))
6045, 46, 47, 7, 23, 48, 34, 35, 36, 37, 22, 38, 39, 40, 51, 59evlsvval 22047 . . 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 2783 . 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 2781 1 (𝜑 → (𝑄𝐹) = (𝑂𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1541  wcel 2113  {crab 3399  Vcvv 3440  wss 3901  {csn 4580  cmpt 5179   × cxp 5622  ccnv 5623  cima 5627  cfv 6492  (class class class)co 7358  f cof 7620  m cmap 8765  Fincfn 8885  cn 12147  0cn0 12403  Basecbs 17138  s cress 17159  .rcmulr 17180   Σg cgsu 17362  s cpws 17368  .gcmg 18999  mulGrpcmgp 20077  Ringcrg 20170  CRingccrg 20171  SubRingcsubrg 20504   mPoly cmpl 21864   evalSub ces 22029   eval cevl 22030
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2184  ax-ext 2708  ax-rep 5224  ax-sep 5241  ax-nul 5251  ax-pow 5310  ax-pr 5377  ax-un 7680  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-rmo 3350  df-reu 3351  df-rab 3400  df-v 3442  df-sbc 3741  df-csb 3850  df-dif 3904  df-un 3906  df-in 3908  df-ss 3918  df-pss 3921  df-nul 4286  df-if 4480  df-pw 4556  df-sn 4581  df-pr 4583  df-tp 4585  df-op 4587  df-uni 4864  df-int 4903  df-iun 4948  df-iin 4949  df-br 5099  df-opab 5161  df-mpt 5180  df-tr 5206  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-se 5578  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-isom 6501  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-ofr 7623  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8103  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-map 8767  df-pm 8768  df-ixp 8838  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-fsupp 9267  df-sup 9347  df-oi 9417  df-card 9853  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-4 12212  df-5 12213  df-6 12214  df-7 12215  df-8 12216  df-9 12217  df-n0 12404  df-z 12491  df-dec 12610  df-uz 12754  df-fz 13426  df-fzo 13573  df-seq 13927  df-hash 14256  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-ress 17160  df-plusg 17192  df-mulr 17193  df-sca 17195  df-vsca 17196  df-ip 17197  df-tset 17198  df-ple 17199  df-ds 17201  df-hom 17203  df-cco 17204  df-0g 17363  df-gsum 17364  df-prds 17369  df-pws 17371  df-mre 17507  df-mrc 17508  df-acs 17510  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-mhm 18710  df-submnd 18711  df-grp 18868  df-minusg 18869  df-sbg 18870  df-mulg 19000  df-subg 19055  df-ghm 19144  df-cntz 19248  df-cmn 19713  df-abl 19714  df-mgp 20078  df-rng 20090  df-ur 20119  df-srg 20124  df-ring 20172  df-cring 20173  df-rhm 20410  df-subrng 20481  df-subrg 20505  df-lmod 20815  df-lss 20885  df-lsp 20925  df-assa 21810  df-asp 21811  df-ascl 21812  df-psr 21867  df-mvr 21868  df-mpl 21869  df-evls 22031  df-evl 22032
This theorem is referenced by:  evlvvval  42839  selvval2  42848
  Copyright terms: Public domain W3C validator