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 34421
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 = (𝐿 ↾s 𝐹)
fldextrspunfld.i 𝐼 = (𝐿 ↾s 𝐺)
fldextrspunfld.j 𝐽 = (𝐿 ↾s 𝐻)
fldextrspunfld.2 (𝜑 → 𝐿 ∈ Field)
fldextrspunfld.3 (𝜑 → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐼))
fldextrspunfld.4 (𝜑 → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐽))
fldextrspunfld.5 (𝜑 → 𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿))
fldextrspunfld.6 (𝜑 → 𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿))
fldextrspunfld.7 (𝜑 → (𝐽[:]𝐾) ∈ ℕ0)
fldextrspundgle.1 𝐸 = (𝐿 ↾s (𝐿 fldGen (𝐺 ∪ 𝐻)))
Assertion
Ref Expression
fldextrspundgle (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))

Proof of Theorem fldextrspundgle
StepHypRef Expression
1 eqid 2763 . . . 4 (Base‘𝐿) = (Base‘𝐿)
2 fldextrspunfld.i . . . 4 𝐼 = (𝐿 ↾s 𝐺)
3 fldextrspundgle.1 . . . 4 𝐸 = (𝐿 ↾s (𝐿 fldGen (𝐺 ∪ 𝐻)))
4 fldextrspunfld.2 . . . 4 (𝜑 → 𝐿 ∈ Field)
5 fldextrspunfld.5 . . . 4 (𝜑 → 𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿))
6 fldextrspunfld.6 . . . . 5 (𝜑 → 𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿))
71sdrgss 21101 . . . . 5 (𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
86, 7syl 18 . . . 4 (𝜑 → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
91, 2, 3, 4, 5, 8fldgenfldext 34411 . . 3 (𝜑 → 𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 34396 . . 3 (𝐸/FldExt𝐼 → (𝐸[:]𝐼) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
119, 10syl 18 . 2 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
12 fldextrspunfld.k . . . . . . . . 9 𝐾 = (𝐿 ↾s 𝐹)
13 fldextrspunfld.j . . . . . . . . 9 𝐽 = (𝐿 ↾s 𝐻)
14 fldextrspunfld.3 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐼))
15 fldextrspunfld.4 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹 ∈ (SubDRing‘𝐽))
16 fldextrspunfld.7 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐽[:]𝐾) ∈ ℕ0)
17 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (RingSpan‘𝐿) = (RingSpan‘𝐿)
18 eqid 2763 . . . . . . . . 9 ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻)) = ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))
19 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))) = (𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻)))
2012, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem2 34420 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺 ∪ 𝐻)))
2120oveq2d 7467 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))) = (𝐿 ↾s (𝐿 fldGen (𝐺 ∪ 𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2816 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6920 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 21101 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17460 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 19 . . . . 5 (𝜑 → 𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6923 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6920 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))))‘𝐺)) = (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))))
2912, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem1 34418 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿 ↾s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺 ∪ 𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5135 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5133 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ⊆ wss 3900   ∪ cun 4152   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451   ≤ cle 11383  ℕ0cn0 12646  Basecbs 17431   ↾s cress 17452  RingSpancrgspn 20913  Fieldcfield 21032  SubDRingcsdrg 21094  subringAlg csra 21497   fldGen cfldgen 33976  dimcldim 34342  /FldExtcfldext 34381  [:]cextdg 34383
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-ac2 10580  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316  ax-pre-sup 11317  ax-addf 11318
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-iin 4959  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-of 7725  df-rpss 7771  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-tpos 8281  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-2o 8515  df-oadd 8518  df-er 8755  df-map 8887  df-ixp 8964  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-sup 9471  df-inf 9472  df-oi 9541  df-dju 10019  df-card 10057  df-acn 10060  df-ac 10234  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-ind 12361  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-xnn0 12720  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-rp 13161  df-xadd 13282  df-fz 13680  df-fzo 13829  df-seq 14185  df-exp 14245  df-hash 14516  df-word 14700  df-lsw 14749  df-concat 14757  df-s1 14784  df-substr 14831  df-pfx 14863  df-s2 15041  df-cj 15309  df-re 15310  df-im 15311  df-sqrt 15445  df-abs 15446  df-clim 15699  df-sum 15898  df-struct 17369  df-sets 17386  df-slot 17404  df-ndx 17416  df-base 17432  df-ress 17453  df-plusg 17486  df-mulr 17487  df-starv 17488  df-sca 17489  df-vsca 17490  df-ip 17491  df-tset 17492  df-ple 17493  df-ocomp 17494  df-ds 17495  df-unif 17496  df-hom 17497  df-cco 17498  df-euf 17499  df-0g 17662  df-gsum 17663  df-prds 17668  df-pws 17670  df-mre 17806  df-mrc 17807  df-mri 17808  df-acs 17809  df-proset 18518  df-drs 18519  df-poset 18537  df-ipo 18752  df-mgm 18866  df-sgrp 18958  df-mnd 18974  df-mhm 19028  df-submnd 19029  df-grp 19197  df-minusg 19198  df-sbg 19199  df-mulg 19328  df-subg 19383  df-ghm 19478  df-cntz 19582  df-cntr 19583  df-lsm 19901  df-cmn 20047  df-abl 20048  df-mgp 20412  df-rng 20426  df-ur 20459  df-ring 20512  df-cring 20513  df-oppr 20618  df-dvdsr 20638  df-unit 20639  df-invr 20669  df-dvr 20682  df-nzr 20814  df-subrng 20849  df-subrg 20873  df-rgspn 20914  df-rlreg 20997  df-domn 20998  df-idom 20999  df-drng 21033  df-field 21034  df-sdrg 21095  df-lmod 21188  df-lss 21258  df-lsp 21298  df-lmhm 21348  df-lmim 21349  df-lbs 21401  df-lvec 21429  df-sra 21499  df-rgmod 21500  df-cnfld 21730  df-zring 21807  df-dsmm 22093  df-frlm 22108  df-uvc 22144  df-lindf 22167  df-linds 22168  df-assa 22216  df-fldgen 33977  df-dim 34343  df-fldext 34384  df-extdg 34385
This theorem is used by:  fldextrspundglemul  34422
  Copyright terms: Public domain W3C validator