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 33763
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 2733 . . . 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 20717 . . . . 5 (𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
86, 7syl 17 . . . 4 (𝜑𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
91, 2, 3, 4, 5, 8fldgenfldext 33753 . . 3 (𝜑𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 33738 . . 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 2733 . . . . . . . . 9 (RingSpan‘𝐿) = (RingSpan‘𝐿)
18 eqid 2733 . . . . . . . . 9 ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))
19 eqid 2733 . . . . . . . . 9 (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))
2012, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem2 33762 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
2120oveq2d 7371 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2786 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6835 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 20717 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17156 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6838 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6835 . . 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 33760 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5119 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5117 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1541  wcel 2113  cun 3896  wss 3898   class class class wbr 5095  cfv 6489  (class class class)co 7355  cle 11158  0cn0 12392  Basecbs 17127  s cress 17148  RingSpancrgspn 20534  Fieldcfield 20654  SubDRingcsdrg 20710  subringAlg csra 21114   fldGen cfldgen 33320  dimcldim 33683  /FldExtcfldext 33723  [:]cextdg 33725
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 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-reg 9489  ax-inf2 9542  ax-ac2 10365  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094  ax-pre-sup 11095  ax-addf 11096
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 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4861  df-int 4900  df-iun 4945  df-iin 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-se 5575  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-isom 6498  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-of 7619  df-rpss 7665  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-supp 8100  df-tpos 8165  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-2o 8395  df-oadd 8398  df-er 8631  df-map 8761  df-ixp 8832  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-fsupp 9257  df-sup 9337  df-inf 9338  df-oi 9407  df-r1 9668  df-rank 9669  df-dju 9805  df-card 9843  df-acn 9846  df-ac 10018  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-div 11786  df-nn 12137  df-2 12199  df-3 12200  df-4 12201  df-5 12202  df-6 12203  df-7 12204  df-8 12205  df-9 12206  df-n0 12393  df-xnn0 12466  df-z 12480  df-dec 12599  df-uz 12743  df-rp 12897  df-xadd 13018  df-fz 13415  df-fzo 13562  df-seq 13916  df-exp 13976  df-hash 14245  df-word 14428  df-lsw 14477  df-concat 14485  df-s1 14511  df-substr 14556  df-pfx 14586  df-s2 14762  df-cj 15013  df-re 15014  df-im 15015  df-sqrt 15149  df-abs 15150  df-clim 15402  df-sum 15601  df-struct 17065  df-sets 17082  df-slot 17100  df-ndx 17112  df-base 17128  df-ress 17149  df-plusg 17181  df-mulr 17182  df-starv 17183  df-sca 17184  df-vsca 17185  df-ip 17186  df-tset 17187  df-ple 17188  df-ocomp 17189  df-ds 17190  df-unif 17191  df-hom 17192  df-cco 17193  df-0g 17352  df-gsum 17353  df-prds 17358  df-pws 17360  df-mre 17496  df-mrc 17497  df-mri 17498  df-acs 17499  df-proset 18208  df-drs 18209  df-poset 18227  df-ipo 18442  df-mgm 18556  df-sgrp 18635  df-mnd 18651  df-mhm 18699  df-submnd 18700  df-grp 18857  df-minusg 18858  df-sbg 18859  df-mulg 18989  df-subg 19044  df-ghm 19133  df-cntz 19237  df-cntr 19238  df-lsm 19556  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20067  df-rng 20079  df-ur 20108  df-ring 20161  df-cring 20162  df-oppr 20264  df-dvdsr 20284  df-unit 20285  df-invr 20315  df-dvr 20328  df-nzr 20437  df-subrng 20470  df-subrg 20494  df-rgspn 20535  df-rlreg 20618  df-domn 20619  df-idom 20620  df-drng 20655  df-field 20656  df-sdrg 20711  df-lmod 20804  df-lss 20874  df-lsp 20914  df-lmhm 20965  df-lmim 20966  df-lbs 21018  df-lvec 21046  df-sra 21116  df-rgmod 21117  df-cnfld 21301  df-zring 21393  df-dsmm 21678  df-frlm 21693  df-uvc 21729  df-lindf 21752  df-linds 21753  df-assa 21799  df-ind 32858  df-fldgen 33321  df-dim 33684  df-fldext 33726  df-extdg 33727
This theorem is referenced by:  fldextrspundglemul  33764
  Copyright terms: Public domain W3C validator