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 33646
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 2729 . . . 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 20678 . . . . 5 (𝐻 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
86, 7syl 17 . . . 4 (𝜑𝐻 ⊆ (Base‘𝐿))
91, 2, 3, 4, 5, 8fldgenfldext 33636 . . 3 (𝜑𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 33622 . . 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 2729 . . . . . . . . 9 (RingSpan‘𝐿) = (RingSpan‘𝐿)
18 eqid 2729 . . . . . . . . 9 ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))
19 eqid 2729 . . . . . . . . 9 (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))
2012, 2, 13, 4, 14, 15, 5, 6, 16, 17, 18, 19fldextrspunlem2 33645 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
2120oveq2d 7385 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2782 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6844 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 20678 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17184 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6847 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6844 . . 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 33643 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5126 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5124 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1540  wcel 2109  cun 3909  wss 3911   class class class wbr 5102  cfv 6499  (class class class)co 7369  cle 11185  0cn0 12418  Basecbs 17155  s cress 17176  RingSpancrgspn 20495  Fieldcfield 20615  SubDRingcsdrg 20671  subringAlg csra 21054   fldGen cfldgen 33233  dimcldim 33567  /FldExtcfldext 33607  [:]cextdg 33609
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 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-reg 9521  ax-inf2 9570  ax-ac2 10392  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121  ax-pre-sup 11122  ax-addf 11123
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 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-se 5585  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-isom 6508  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-of 7633  df-rpss 7679  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-supp 8117  df-tpos 8182  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-2o 8412  df-oadd 8415  df-er 8648  df-map 8778  df-ixp 8848  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-fsupp 9289  df-sup 9369  df-inf 9370  df-oi 9439  df-r1 9693  df-rank 9694  df-dju 9830  df-card 9868  df-acn 9871  df-ac 10045  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-div 11812  df-nn 12163  df-2 12225  df-3 12226  df-4 12227  df-5 12228  df-6 12229  df-7 12230  df-8 12231  df-9 12232  df-n0 12419  df-xnn0 12492  df-z 12506  df-dec 12626  df-uz 12770  df-rp 12928  df-xadd 13049  df-fz 13445  df-fzo 13592  df-seq 13943  df-exp 14003  df-hash 14272  df-word 14455  df-lsw 14504  df-concat 14512  df-s1 14537  df-substr 14582  df-pfx 14612  df-s2 14790  df-cj 15041  df-re 15042  df-im 15043  df-sqrt 15177  df-abs 15178  df-clim 15430  df-sum 15629  df-struct 17093  df-sets 17110  df-slot 17128  df-ndx 17140  df-base 17156  df-ress 17177  df-plusg 17209  df-mulr 17210  df-starv 17211  df-sca 17212  df-vsca 17213  df-ip 17214  df-tset 17215  df-ple 17216  df-ocomp 17217  df-ds 17218  df-unif 17219  df-hom 17220  df-cco 17221  df-0g 17380  df-gsum 17381  df-prds 17386  df-pws 17388  df-mre 17523  df-mrc 17524  df-mri 17525  df-acs 17526  df-proset 18231  df-drs 18232  df-poset 18250  df-ipo 18463  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 19121  df-cntz 19225  df-cntr 19226  df-lsm 19542  df-cmn 19688  df-abl 19689  df-mgp 20026  df-rng 20038  df-ur 20067  df-ring 20120  df-cring 20121  df-oppr 20222  df-dvdsr 20242  df-unit 20243  df-invr 20273  df-dvr 20286  df-nzr 20398  df-subrng 20431  df-subrg 20455  df-rgspn 20496  df-rlreg 20579  df-domn 20580  df-idom 20581  df-drng 20616  df-field 20617  df-sdrg 20672  df-lmod 20744  df-lss 20814  df-lsp 20854  df-lmhm 20905  df-lmim 20906  df-lbs 20958  df-lvec 20986  df-sra 21056  df-rgmod 21057  df-cnfld 21241  df-zring 21333  df-dsmm 21617  df-frlm 21632  df-uvc 21668  df-lindf 21691  df-linds 21692  df-assa 21738  df-ind 32747  df-fldgen 33234  df-dim 33568  df-fldext 33610  df-extdg 33611
This theorem is referenced by:  fldextrspundglemul  33647
  Copyright terms: Public domain W3C validator