Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fldextrspundgle Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fldextrspundgle 33683
Description: Inequality involving the degree of two different field extensions 𝐼 and 𝐽 of a same field 𝐹. Part of the proof of Proposition 5, Chapter 5, of [BourbakiAlg2] p. 116. (Contributed by Thierry Arnoux, 13-Oct-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
fldextrspunfld.k 𝐾 = (𝐿s 𝐹)
fldextrspunfld.i 𝐼 = (𝐿s 𝐺)
fldextrspunfld.j 𝐽 = (𝐿s 𝐻)
fldextrspunfld.2 (𝜑𝐿 ∈ Field)
fldextrspunfld.3 (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐼))
fldextrspunfld.4 (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐽))
fldextrspunfld.5 (𝜑𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿))
fldextrspunfld.6 (𝜑𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿))
fldextrspunfld.7 (𝜑 → (𝐽[:]𝐾) ∈ ℕ0)
fldextrspundgle.1 𝐸 = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
Assertion
Ref Expression
fldextrspundgle (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))

Proof of Theorem fldextrspundgle
StepHypRef Expression
1 eqid 2731 . . . 4 (Base‘𝐿) = (Base‘𝐿)
2 fldextrspunfld.i . . . 4 𝐼 = (𝐿s 𝐺)
3 fldextrspundgle.1 . . . 4 𝐸 = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
4 fldextrspunfld.2 . . . 4 (𝜑𝐿 ∈ Field)
5 fldextrspunfld.5 . . . 4 (𝜑𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿))
6 fldextrspunfld.6 . . . . 5 (𝜑𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿))
71sdrgss 20703 . . . . 5 (𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
86, 7syl 17 . . . 4 (𝜑𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
91, 2, 3, 4, 5, 8fldgenfldext 33673 . . 3 (𝜑𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 33658 . . 3 (𝐸/FldExt𝐼 → (𝐸[:]𝐼) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
119, 10syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
12 fldextrspunfld.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (𝐿s 𝐹)
13 fldextrspunfld.j . . . . . . . . 9 𝐽 = (𝐿s 𝐻)
14 fldextrspunfld.3 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐼))
15 fldextrspunfld.4 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐽))
16 fldextrspunfld.7 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐽[:]𝐾) ∈ ℕ0)
17 eqid 2731 . . . . . . . . 9 (RingSpan‘𝐿) = (RingSpan‘𝐿)
18 eqid 2731 . . . . . . . . 9 ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))
19 eqid 2731 . . . . . . . . 9 (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))
2012, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem2 33682 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
2120oveq2d 7357 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2784 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6821 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 20703 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17144 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6824 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6821 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
2912, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem1 33680 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5110 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5108 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1541  wcel 2111  cun 3895  wss 3897   class class class wbr 5086  cfv 6476  (class class class)co 7341  cle 11142  0cn0 12376  Basecbs 17115  s cress 17136  RingSpancrgspn 20520  Fieldcfield 20640  SubDRingcsdrg 20696  subringAlg csra 21100   fldGen cfldgen 33268  dimcldim 33603  /FldExtcfldext 33643  [:]cextdg 33645
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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5212  ax-sep 5229  ax-nul 5239  ax-pow 5298  ax-pr 5365  ax-un 7663  ax-reg 9473  ax-inf2 9526  ax-ac2 10349  ax-cnex 11057  ax-resscn 11058  ax-1cn 11059  ax-icn 11060  ax-addcl 11061  ax-addrcl 11062  ax-mulcl 11063  ax-mulrcl 11064  ax-mulcom 11065  ax-addass 11066  ax-mulass 11067  ax-distr 11068  ax-i2m1 11069  ax-1ne0 11070  ax-1rid 11071  ax-rnegex 11072  ax-rrecex 11073  ax-cnre 11074  ax-pre-lttri 11075  ax-pre-lttrn 11076  ax-pre-ltadd 11077  ax-pre-mulgt0 11078  ax-pre-sup 11079  ax-addf 11080
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 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4279  df-if 4471  df-pw 4547  df-sn 4572  df-pr 4574  df-tp 4576  df-op 4578  df-uni 4855  df-int 4893  df-iun 4938  df-iin 4939  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5506  df-eprel 5511  df-po 5519  df-so 5520  df-fr 5564  df-se 5565  df-we 5566  df-xp 5617  df-rel 5618  df-cnv 5619  df-co 5620  df-dm 5621  df-rn 5622  df-res 5623  df-ima 5624  df-pred 6243  df-ord 6304  df-on 6305  df-lim 6306  df-suc 6307  df-iota 6432  df-fun 6478  df-fn 6479  df-f 6480  df-f1 6481  df-fo 6482  df-f1o 6483  df-fv 6484  df-isom 6485  df-riota 7298  df-ov 7344  df-oprab 7345  df-mpo 7346  df-of 7605  df-rpss 7651  df-om 7792  df-1st 7916  df-2nd 7917  df-supp 8086  df-tpos 8151  df-frecs 8206  df-wrecs 8237  df-recs 8286  df-rdg 8324  df-1o 8380  df-2o 8381  df-oadd 8384  df-er 8617  df-map 8747  df-ixp 8817  df-en 8865  df-dom 8866  df-sdom 8867  df-fin 8868  df-fsupp 9241  df-sup 9321  df-inf 9322  df-oi 9391  df-r1 9652  df-rank 9653  df-dju 9789  df-card 9827  df-acn 9830  df-ac 10002  df-pnf 11143  df-mnf 11144  df-xr 11145  df-ltxr 11146  df-le 11147  df-sub 11341  df-neg 11342  df-div 11770  df-nn 12121  df-2 12183  df-3 12184  df-4 12185  df-5 12186  df-6 12187  df-7 12188  df-8 12189  df-9 12190  df-n0 12377  df-xnn0 12450  df-z 12464  df-dec 12584  df-uz 12728  df-rp 12886  df-xadd 13007  df-fz 13403  df-fzo 13550  df-seq 13904  df-exp 13964  df-hash 14233  df-word 14416  df-lsw 14465  df-concat 14473  df-s1 14499  df-substr 14544  df-pfx 14574  df-s2 14750  df-cj 15001  df-re 15002  df-im 15003  df-sqrt 15137  df-abs 15138  df-clim 15390  df-sum 15589  df-struct 17053  df-sets 17070  df-slot 17088  df-ndx 17100  df-base 17116  df-ress 17137  df-plusg 17169  df-mulr 17170  df-starv 17171  df-sca 17172  df-vsca 17173  df-ip 17174  df-tset 17175  df-ple 17176  df-ocomp 17177  df-ds 17178  df-unif 17179  df-hom 17180  df-cco 17181  df-0g 17340  df-gsum 17341  df-prds 17346  df-pws 17348  df-mre 17483  df-mrc 17484  df-mri 17485  df-acs 17486  df-proset 18195  df-drs 18196  df-poset 18214  df-ipo 18429  df-mgm 18543  df-sgrp 18622  df-mnd 18638  df-mhm 18686  df-submnd 18687  df-grp 18844  df-minusg 18845  df-sbg 18846  df-mulg 18976  df-subg 19031  df-ghm 19120  df-cntz 19224  df-cntr 19225  df-lsm 19543  df-cmn 19689  df-abl 19690  df-mgp 20054  df-rng 20066  df-ur 20095  df-ring 20148  df-cring 20149  df-oppr 20250  df-dvdsr 20270  df-unit 20271  df-invr 20301  df-dvr 20314  df-nzr 20423  df-subrng 20456  df-subrg 20480  df-rgspn 20521  df-rlreg 20604  df-domn 20605  df-idom 20606  df-drng 20641  df-field 20642  df-sdrg 20697  df-lmod 20790  df-lss 20860  df-lsp 20900  df-lmhm 20951  df-lmim 20952  df-lbs 21004  df-lvec 21032  df-sra 21102  df-rgmod 21103  df-cnfld 21287  df-zring 21379  df-dsmm 21664  df-frlm 21679  df-uvc 21715  df-lindf 21738  df-linds 21739  df-assa 21785  df-ind 32824  df-fldgen 33269  df-dim 33604  df-fldext 33646  df-extdg 33647
This theorem is referenced by:  fldextrspundglemul  33684
  Copyright terms: Public domain W3C validator