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 33651
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 33641 . . 3 (𝜑𝐸/FldExt𝐼)
10 extdgval 33626 . . 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 33650 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)) = (𝐿 fldGen (𝐺𝐻)))
2120oveq2d 7365 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = (𝐿s (𝐿 fldGen (𝐺𝐻))))
2221, 3eqtr4di 2782 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))) = 𝐸)
2322fveq2d 6826 . . . . 5 (𝜑 → (subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻)))) = (subringAlg ‘𝐸))
241sdrgss 20678 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (SubDRing‘𝐿) → 𝐺 ⊆ (Base‘𝐿))
252, 1ressbas2 17149 . . . . . 6 (𝐺 ⊆ (Base‘𝐿) → 𝐺 = (Base‘𝐼))
265, 24, 253syl 18 . . . . 5 (𝜑𝐺 = (Base‘𝐼))
2723, 26fveq12d 6829 . . . 4 (𝜑 → ((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺) = ((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼)))
2827fveq2d 6826 . . 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 33648 . . 3 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘(𝐿s ((RingSpan‘𝐿)‘(𝐺𝐻))))‘𝐺)) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3028, 29eqbrtrrd 5116 . 2 (𝜑 → (dim‘((subringAlg ‘𝐸)‘(Base‘𝐼))) ≤ (𝐽[:]𝐾))
3111, 30eqbrtrd 5114 1 (𝜑 → (𝐸[:]𝐼) ≤ (𝐽[:]𝐾))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1540  wcel 2109  cun 3901  wss 3903   class class class wbr 5092  cfv 6482  (class class class)co 7349  cle 11150  0cn0 12384  Basecbs 17120  s cress 17141  RingSpancrgspn 20495  Fieldcfield 20615  SubDRingcsdrg 20671  subringAlg csra 21075   fldGen cfldgen 33250  dimcldim 33571  /FldExtcfldext 33611  [:]cextdg 33613
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 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-reg 9484  ax-inf2 9537  ax-ac2 10357  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086  ax-pre-sup 11087  ax-addf 11088
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 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-iin 4944  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-isom 6491  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-of 7613  df-rpss 7659  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-supp 8094  df-tpos 8159  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-2o 8389  df-oadd 8392  df-er 8625  df-map 8755  df-ixp 8825  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-fsupp 9252  df-sup 9332  df-inf 9333  df-oi 9402  df-r1 9660  df-rank 9661  df-dju 9797  df-card 9835  df-acn 9838  df-ac 10010  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-div 11778  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-9 12198  df-n0 12385  df-xnn0 12458  df-z 12472  df-dec 12592  df-uz 12736  df-rp 12894  df-xadd 13015  df-fz 13411  df-fzo 13558  df-seq 13909  df-exp 13969  df-hash 14238  df-word 14421  df-lsw 14470  df-concat 14478  df-s1 14503  df-substr 14548  df-pfx 14578  df-s2 14755  df-cj 15006  df-re 15007  df-im 15008  df-sqrt 15142  df-abs 15143  df-clim 15395  df-sum 15594  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-starv 17176  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-ip 17179  df-tset 17180  df-ple 17181  df-ocomp 17182  df-ds 17183  df-unif 17184  df-hom 17185  df-cco 17186  df-0g 17345  df-gsum 17346  df-prds 17351  df-pws 17353  df-mre 17488  df-mrc 17489  df-mri 17490  df-acs 17491  df-proset 18200  df-drs 18201  df-poset 18219  df-ipo 18434  df-mgm 18514  df-sgrp 18593  df-mnd 18609  df-mhm 18657  df-submnd 18658  df-grp 18815  df-minusg 18816  df-sbg 18817  df-mulg 18947  df-subg 19002  df-ghm 19092  df-cntz 19196  df-cntr 19197  df-lsm 19515  df-cmn 19661  df-abl 19662  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 20765  df-lss 20835  df-lsp 20875  df-lmhm 20926  df-lmim 20927  df-lbs 20979  df-lvec 21007  df-sra 21077  df-rgmod 21078  df-cnfld 21262  df-zring 21354  df-dsmm 21639  df-frlm 21654  df-uvc 21690  df-lindf 21713  df-linds 21714  df-assa 21760  df-ind 32795  df-fldgen 33251  df-dim 33572  df-fldext 33614  df-extdg 33615
This theorem is referenced by:  fldextrspundglemul  33652
  Copyright terms: Public domain W3C validator