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 33679
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 2730 . . . 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 20708 . . . . 5 (𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
86, 7syl 17 . . . 4 (𝜑𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
91, 2, 3, 4, 5, 8fldgenfldext 33669 . . 3 (𝜑𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 33655 . . 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 2730 . . . . . . . . 9 (RingSpan‘𝐿) = (RingSpan‘𝐿)
18 eqid 2730 . . . . . . . . 9 ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))
19 eqid 2730 . . . . . . . . 9 (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))
2012, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem2 33678 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
2120oveq2d 7405 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2783 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6864 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 20708 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17214 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6867 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6864 . . 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 33676 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5133 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5131 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1540  wcel 2109  cun 3914  wss 3916   class class class wbr 5109  cfv 6513  (class class class)co 7389  cle 11215  0cn0 12448  Basecbs 17185  s cress 17206  RingSpancrgspn 20525  Fieldcfield 20645  SubDRingcsdrg 20701  subringAlg csra 21084   fldGen cfldgen 33266  dimcldim 33600  /FldExtcfldext 33640  [:]cextdg 33642
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5263  ax-pow 5322  ax-pr 5389  ax-un 7713  ax-reg 9551  ax-inf2 9600  ax-ac2 10422  ax-cnex 11130  ax-resscn 11131  ax-1cn 11132  ax-icn 11133  ax-addcl 11134  ax-addrcl 11135  ax-mulcl 11136  ax-mulrcl 11137  ax-mulcom 11138  ax-addass 11139  ax-mulass 11140  ax-distr 11141  ax-i2m1 11142  ax-1ne0 11143  ax-1rid 11144  ax-rnegex 11145  ax-rrecex 11146  ax-cnre 11147  ax-pre-lttri 11148  ax-pre-lttrn 11149  ax-pre-ltadd 11150  ax-pre-mulgt0 11151  ax-pre-sup 11152  ax-addf 11153
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-nel 3031  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3756  df-csb 3865  df-dif 3919  df-un 3921  df-in 3923  df-ss 3933  df-pss 3936  df-nul 4299  df-if 4491  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4874  df-int 4913  df-iun 4959  df-iin 4960  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-se 5594  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6276  df-ord 6337  df-on 6338  df-lim 6339  df-suc 6340  df-iota 6466  df-fun 6515  df-fn 6516  df-f 6517  df-f1 6518  df-fo 6519  df-f1o 6520  df-fv 6521  df-isom 6522  df-riota 7346  df-ov 7392  df-oprab 7393  df-mpo 7394  df-of 7655  df-rpss 7701  df-om 7845  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-supp 8142  df-tpos 8207  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8380  df-1o 8436  df-2o 8437  df-oadd 8440  df-er 8673  df-map 8803  df-ixp 8873  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-fsupp 9319  df-sup 9399  df-inf 9400  df-oi 9469  df-r1 9723  df-rank 9724  df-dju 9860  df-card 9898  df-acn 9901  df-ac 10075  df-pnf 11216  df-mnf 11217  df-xr 11218  df-ltxr 11219  df-le 11220  df-sub 11413  df-neg 11414  df-div 11842  df-nn 12188  df-2 12250  df-3 12251  df-4 12252  df-5 12253  df-6 12254  df-7 12255  df-8 12256  df-9 12257  df-n0 12449  df-xnn0 12522  df-z 12536  df-dec 12656  df-uz 12800  df-rp 12958  df-xadd 13079  df-fz 13475  df-fzo 13622  df-seq 13973  df-exp 14033  df-hash 14302  df-word 14485  df-lsw 14534  df-concat 14542  df-s1 14567  df-substr 14612  df-pfx 14642  df-s2 14820  df-cj 15071  df-re 15072  df-im 15073  df-sqrt 15207  df-abs 15208  df-clim 15460  df-sum 15659  df-struct 17123  df-sets 17140  df-slot 17158  df-ndx 17170  df-base 17186  df-ress 17207  df-plusg 17239  df-mulr 17240  df-starv 17241  df-sca 17242  df-vsca 17243  df-ip 17244  df-tset 17245  df-ple 17246  df-ocomp 17247  df-ds 17248  df-unif 17249  df-hom 17250  df-cco 17251  df-0g 17410  df-gsum 17411  df-prds 17416  df-pws 17418  df-mre 17553  df-mrc 17554  df-mri 17555  df-acs 17556  df-proset 18261  df-drs 18262  df-poset 18280  df-ipo 18493  df-mgm 18573  df-sgrp 18652  df-mnd 18668  df-mhm 18716  df-submnd 18717  df-grp 18874  df-minusg 18875  df-sbg 18876  df-mulg 19006  df-subg 19061  df-ghm 19151  df-cntz 19255  df-cntr 19256  df-lsm 19572  df-cmn 19718  df-abl 19719  df-mgp 20056  df-rng 20068  df-ur 20097  df-ring 20150  df-cring 20151  df-oppr 20252  df-dvdsr 20272  df-unit 20273  df-invr 20303  df-dvr 20316  df-nzr 20428  df-subrng 20461  df-subrg 20485  df-rgspn 20526  df-rlreg 20609  df-domn 20610  df-idom 20611  df-drng 20646  df-field 20647  df-sdrg 20702  df-lmod 20774  df-lss 20844  df-lsp 20884  df-lmhm 20935  df-lmim 20936  df-lbs 20988  df-lvec 21016  df-sra 21086  df-rgmod 21087  df-cnfld 21271  df-zring 21363  df-dsmm 21647  df-frlm 21662  df-uvc 21698  df-lindf 21721  df-linds 21722  df-assa 21768  df-ind 32780  df-fldgen 33267  df-dim 33601  df-fldext 33643  df-extdg 33644
This theorem is referenced by:  fldextrspundglemul  33680
  Copyright terms: Public domain W3C validator