MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  gsumply1subr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem gsumply1subr 19925
Description: Evaluate a group sum in a polynomial ring over a subring. (Contributed by AV, 22-Sep-2019.) (Proof shortened by AV, 31-Jan-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
subrgply1.s 𝑆 = (Poly1𝑅)
subrgply1.h 𝐻 = (𝑅s 𝑇)
subrgply1.u 𝑈 = (Poly1𝐻)
subrgply1.b 𝐵 = (Base‘𝑈)
gsumply1subr.s (𝜑𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅))
gsumply1subr.a (𝜑𝐴𝑉)
gsumply1subr.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
Assertion
Ref Expression
gsumply1subr (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑈 Σg 𝐹))

Proof of Theorem gsumply1subr
Dummy variables 𝑠 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 gsumply1subr.a . . 3 (𝜑𝐴𝑉)
2 gsumply1subr.s . . . 4 (𝜑𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅))
3 subrgply1.s . . . . 5 𝑆 = (Poly1𝑅)
4 subrgply1.h . . . . 5 𝐻 = (𝑅s 𝑇)
5 subrgply1.u . . . . 5 𝑈 = (Poly1𝐻)
6 subrgply1.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑈)
73, 4, 5, 6subrgply1 19924 . . . 4 (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐵 ∈ (SubRing‘𝑆))
8 subrgsubg 19103 . . . . 5 (𝐵 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝐵 ∈ (SubGrp‘𝑆))
9 subgsubm 17928 . . . . 5 (𝐵 ∈ (SubGrp‘𝑆) → 𝐵 ∈ (SubMnd‘𝑆))
108, 9syl 17 . . . 4 (𝐵 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝐵 ∈ (SubMnd‘𝑆))
112, 7, 103syl 18 . . 3 (𝜑𝐵 ∈ (SubMnd‘𝑆))
12 gsumply1subr.f . . 3 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
13 eqid 2800 . . 3 (𝑆s 𝐵) = (𝑆s 𝐵)
141, 11, 12, 13gsumsubm 17687 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = ((𝑆s 𝐵) Σg 𝐹))
15 fex 6719 . . . 4 ((𝐹:𝐴𝐵𝐴𝑉) → 𝐹 ∈ V)
1612, 1, 15syl2anc 580 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ V)
17 ovexd 6913 . . 3 (𝜑 → (𝑆s 𝐵) ∈ V)
185fvexi 6426 . . . 4 𝑈 ∈ V
1918a1i 11 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ V)
20 eqid 2800 . . . . 5 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
216oveq2i 6890 . . . . 5 (𝑆s 𝐵) = (𝑆s (Base‘𝑈))
223, 4, 5, 20, 2, 21ressply1bas 19920 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑈) = (Base‘(𝑆s 𝐵)))
2322eqcomd 2806 . . 3 (𝜑 → (Base‘(𝑆s 𝐵)) = (Base‘𝑈))
2413subrgring 19100 . . . . 5 (𝐵 ∈ (SubRing‘𝑆) → (𝑆s 𝐵) ∈ Ring)
257, 24syl 17 . . . 4 (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → (𝑆s 𝐵) ∈ Ring)
26 ringmgm 18872 . . . 4 ((𝑆s 𝐵) ∈ Ring → (𝑆s 𝐵) ∈ Mgm)
272, 25, 263syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝑆s 𝐵) ∈ Mgm)
28 simpl 475 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)))) → 𝜑)
293, 4, 5, 6, 2, 13ressply1bas 19920 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐵 = (Base‘(𝑆s 𝐵)))
3029eqcomd 2806 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (Base‘(𝑆s 𝐵)) = 𝐵)
3130eleq2d 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ↔ 𝑠𝐵))
3231biimpcd 241 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) → (𝜑𝑠𝐵))
3332adantr 473 . . . . . 6 ((𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵))) → (𝜑𝑠𝐵))
3433impcom 397 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)))) → 𝑠𝐵)
3530eleq2d 2865 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ↔ 𝑡𝐵))
3635biimpcd 241 . . . . . . 7 (𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) → (𝜑𝑡𝐵))
3736adantl 474 . . . . . 6 ((𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵))) → (𝜑𝑡𝐵))
3837impcom 397 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)))) → 𝑡𝐵)
393, 4, 5, 6, 2, 13ressply1add 19921 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑠𝐵𝑡𝐵)) → (𝑠(+g𝑈)𝑡) = (𝑠(+g‘(𝑆s 𝐵))𝑡))
4028, 34, 38, 39syl12anc 866 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)))) → (𝑠(+g𝑈)𝑡) = (𝑠(+g‘(𝑆s 𝐵))𝑡))
4140eqcomd 2806 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑠 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)) ∧ 𝑡 ∈ (Base‘(𝑆s 𝐵)))) → (𝑠(+g‘(𝑆s 𝐵))𝑡) = (𝑠(+g𝑈)𝑡))
4212ffund 6261 . . 3 (𝜑 → Fun 𝐹)
4312frnd 6264 . . . 4 (𝜑 → ran 𝐹𝐵)
4443, 29sseqtrd 3838 . . 3 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (Base‘(𝑆s 𝐵)))
4516, 17, 19, 23, 27, 41, 42, 44gsummgmpropd 17589 . 2 (𝜑 → ((𝑆s 𝐵) Σg 𝐹) = (𝑈 Σg 𝐹))
4614, 45eqtrd 2834 1 (𝜑 → (𝑆 Σg 𝐹) = (𝑈 Σg 𝐹))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 385   = wceq 1653  wcel 2157  Vcvv 3386  ran crn 5314  wf 6098  cfv 6102  (class class class)co 6879  Basecbs 16183  s cress 16184  +gcplusg 16266   Σg cgsu 16415  Mgmcmgm 17554  SubMndcsubmnd 17648  SubGrpcsubg 17900  Ringcrg 18862  SubRingcsubrg 19093  Poly1cpl1 19868
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2378  ax-ext 2778  ax-rep 4965  ax-sep 4976  ax-nul 4984  ax-pow 5036  ax-pr 5098  ax-un 7184  ax-inf2 8789  ax-cnex 10281  ax-resscn 10282  ax-1cn 10283  ax-icn 10284  ax-addcl 10285  ax-addrcl 10286  ax-mulcl 10287  ax-mulrcl 10288  ax-mulcom 10289  ax-addass 10290  ax-mulass 10291  ax-distr 10292  ax-i2m1 10293  ax-1ne0 10294  ax-1rid 10295  ax-rnegex 10296  ax-rrecex 10297  ax-cnre 10298  ax-pre-lttri 10299  ax-pre-lttrn 10300  ax-pre-ltadd 10301  ax-pre-mulgt0 10302
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2592  df-eu 2610  df-clab 2787  df-cleq 2793  df-clel 2796  df-nfc 2931  df-ne 2973  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3388  df-sbc 3635  df-csb 3730  df-dif 3773  df-un 3775  df-in 3777  df-ss 3784  df-pss 3786  df-nul 4117  df-if 4279  df-pw 4352  df-sn 4370  df-pr 4372  df-tp 4374  df-op 4376  df-uni 4630  df-int 4669  df-iun 4713  df-iin 4714  df-br 4845  df-opab 4907  df-mpt 4924  df-tr 4947  df-id 5221  df-eprel 5226  df-po 5234  df-so 5235  df-fr 5272  df-se 5273  df-we 5274  df-xp 5319  df-rel 5320  df-cnv 5321  df-co 5322  df-dm 5323  df-rn 5324  df-res 5325  df-ima 5326  df-pred 5899  df-ord 5945  df-on 5946  df-lim 5947  df-suc 5948  df-iota 6065  df-fun 6104  df-fn 6105  df-f 6106  df-f1 6107  df-fo 6108  df-f1o 6109  df-fv 6110  df-isom 6111  df-riota 6840  df-ov 6882  df-oprab 6883  df-mpt2 6884  df-of 7132  df-ofr 7133  df-om 7301  df-1st 7402  df-2nd 7403  df-supp 7534  df-wrecs 7646  df-recs 7708  df-rdg 7746  df-1o 7800  df-2o 7801  df-oadd 7804  df-er 7983  df-map 8098  df-pm 8099  df-ixp 8150  df-en 8197  df-dom 8198  df-sdom 8199  df-fin 8200  df-fsupp 8519  df-oi 8658  df-card 9052  df-pnf 10366  df-mnf 10367  df-xr 10368  df-ltxr 10369  df-le 10370  df-sub 10559  df-neg 10560  df-nn 11314  df-2 11375  df-3 11376  df-4 11377  df-5 11378  df-6 11379  df-7 11380  df-8 11381  df-9 11382  df-n0 11580  df-z 11666  df-dec 11783  df-uz 11930  df-fz 12580  df-fzo 12720  df-seq 13055  df-hash 13370  df-struct 16185  df-ndx 16186  df-slot 16187  df-base 16189  df-sets 16190  df-ress 16191  df-plusg 16279  df-mulr 16280  df-sca 16282  df-vsca 16283  df-tset 16285  df-ple 16286  df-0g 16416  df-gsum 16417  df-mre 16560  df-mrc 16561  df-acs 16563  df-mgm 17556  df-sgrp 17598  df-mnd 17609  df-mhm 17649  df-submnd 17650  df-grp 17740  df-minusg 17741  df-mulg 17856  df-subg 17903  df-ghm 17970  df-cntz 18061  df-cmn 18509  df-abl 18510  df-mgp 18805  df-ur 18817  df-ring 18864  df-subrg 19095  df-psr 19678  df-mpl 19680  df-opsr 19682  df-psr1 19871  df-ply1 19873
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator