Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  hbtlem4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem hbtlem4 43801
Description: The leading ideal function goes to increasing sequences. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Apr-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
hbtlem.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
hbtlem.u 𝑈 = (LIdeal‘𝑃)
hbtlem.s 𝑆 = (ldgIdlSeq‘𝑅)
hbtlem4.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
hbtlem4.i (𝜑𝐼𝑈)
hbtlem4.x (𝜑𝑋 ∈ ℕ0)
hbtlem4.y (𝜑𝑌 ∈ ℕ0)
hbtlem4.xy (𝜑𝑋𝑌)
Assertion
Ref Expression
hbtlem4 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑋) ⊆ ((𝑆𝐼)‘𝑌))

Proof of Theorem hbtlem4
Dummy variables 𝑎 𝑐 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 hbtlem4.r . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
21ad2antrr 738 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑅 ∈ Ring)
3 hbtlem.p . . . . . . . . . 10 𝑃 = (Poly1𝑅)
43ply1ring 22386 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
52, 4syl 18 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑃 ∈ Ring)
6 hbtlem4.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼𝑈)
76ad2antrr 738 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝐼𝑈)
8 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑃) = (mulGrp‘𝑃)
9 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
108, 9mgpbas 20220 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑃) = (Base‘(mulGrp‘𝑃))
11 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (.g‘(mulGrp‘𝑃)) = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
128ringmgp 20320 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd)
135, 12syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd)
14 hbtlem4.x . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ ℕ0)
1514ad2antrr 738 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℕ0)
16 hbtlem4.y . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ ℕ0)
1716ad2antrr 738 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑌 ∈ ℕ0)
18 hbtlem4.xy . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋𝑌)
1918ad2antrr 738 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋𝑌)
20 nn0sub2 12656 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℕ0𝑌 ∈ ℕ0𝑋𝑌) → (𝑌𝑋) ∈ ℕ0)
2115, 17, 19, 20syl3anc 1396 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (𝑌𝑋) ∈ ℕ0)
22 eqid 2761 . . . . . . . . . . 11 (var1𝑅) = (var1𝑅)
2322, 3, 9vr1cl 22356 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → (var1𝑅) ∈ (Base‘𝑃))
242, 23syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (var1𝑅) ∈ (Base‘𝑃))
2510, 11, 13, 21, 24mulgnn0cld 19160 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅)) ∈ (Base‘𝑃))
26 simplr 780 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑐𝐼)
27 hbtlem.u . . . . . . . . 9 𝑈 = (LIdeal‘𝑃)
28 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (.r𝑃) = (.r𝑃)
2927, 9, 28lidlmcl 21329 . . . . . . . 8 (((𝑃 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑈) ∧ (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅)) ∈ (Base‘𝑃) ∧ 𝑐𝐼)) → (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) ∈ 𝐼)
305, 7, 25, 26, 29syl22anc 851 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) ∈ 𝐼)
31 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (deg1𝑅) = (deg1𝑅)
329, 27lidlss 21315 . . . . . . . . . . 11 (𝐼𝑈𝐼 ⊆ (Base‘𝑃))
337, 32syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝐼 ⊆ (Base‘𝑃))
3433, 26sseldd 3937 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑃))
3531, 3, 22, 8, 11deg1pwle 26256 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑌𝑋) ∈ ℕ0) → ((deg1𝑅)‘((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))) ≤ (𝑌𝑋))
362, 21, 35syl2anc 595 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))) ≤ (𝑌𝑋))
37 simpr 489 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋)
383, 31, 2, 9, 28, 25, 34, 21, 15, 36, 37deg1mulle2 26245 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ ((𝑌𝑋) + 𝑋))
3917nn0cnd 12566 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑌 ∈ ℂ)
4015nn0cnd 12566 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℂ)
4139, 40npcand 11572 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((𝑌𝑋) + 𝑋) = 𝑌)
4238, 41breqtrd 5136 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌)
43 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4443, 3, 22, 8, 11, 9, 28, 2, 34, 21, 15coe1pwmulfv 22420 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘((𝑌𝑋) + 𝑋)) = ((coe1𝑐)‘𝑋))
4541fveq2d 6885 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘((𝑌𝑋) + 𝑋)) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))
4644, 45eqtr3d 2798 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))
47 fveq2 6881 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → ((deg1𝑅)‘𝑏) = ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)))
4847breq1d 5118 . . . . . . . . 9 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ↔ ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌))
49 fveq2 6881 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → (coe1𝑏) = (coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)))
5049fveq1d 6883 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → ((coe1𝑏)‘𝑌) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))
5150eqeq2d 2772 . . . . . . . . 9 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → (((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌) ↔ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌)))
5248, 51anbi12d 643 . . . . . . . 8 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → ((((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)) ↔ (((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))))
5352rspcev 3580 . . . . . . 7 (((((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) ∈ 𝐼 ∧ (((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)))
5430, 42, 46, 53syl12anc 849 . . . . . 6 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)))
55 eqeq1 2765 . . . . . . . 8 (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → (𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌) ↔ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)))
5655anbi2d 641 . . . . . . 7 (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → ((((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌)) ↔ (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
5756rexbidv 3187 . . . . . 6 (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → (∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌)) ↔ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
5854, 57syl5ibrcom 250 . . . . 5 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
5958expimpd 458 . . . 4 ((𝜑𝑐𝐼) → ((((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋)) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
6059rexlimdva 3164 . . 3 (𝜑 → (∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋)) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
6160ss2abdv 4018 . 2 (𝜑 → {𝑎 ∣ ∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋))} ⊆ {𝑎 ∣ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))})
62 hbtlem.s . . . 4 𝑆 = (ldgIdlSeq‘𝑅)
633, 27, 62, 31hbtlem1 43798 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑈𝑋 ∈ ℕ0) → ((𝑆𝐼)‘𝑋) = {𝑎 ∣ ∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋))})
641, 6, 14, 63syl3anc 1396 . 2 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑋) = {𝑎 ∣ ∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋))})
653, 27, 62, 31hbtlem1 43798 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑈𝑌 ∈ ℕ0) → ((𝑆𝐼)‘𝑌) = {𝑎 ∣ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))})
661, 6, 16, 65syl3anc 1396 . 2 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑌) = {𝑎 ∣ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))})
6761, 64, 663sstr4d 3991 1 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑋) ⊆ ((𝑆𝐼)‘𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400   = wceq 1568  wcel 2141  {cab 2739  wrex 3087  wss 3904   class class class wbr 5108  cfv 6536  (class class class)co 7410   + caddc 11102  cle 11243  cmin 11440  0cn0 12503  Basecbs 17268  .rcmulr 17310  0gc0g 17491  Mndcmnd 18791  .gcmg 19132  mulGrpcmgp 20215  Ringcrg 20314  LIdealclidl 21309  var1cv1 22315  Poly1cpl1 22316  coe1cco1 22317  deg1cdg1 26190  ldgIdlSeqcldgis 43796
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176  ax-pre-sup 11177  ax-addf 11178
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2095  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-iin 4958  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-of 7674  df-ofr 7675  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-2o 8453  df-er 8693  df-map 8825  df-pm 8826  df-ixp 8895  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-fsupp 9321  df-sup 9401  df-oi 9471  df-card 9924  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-2 12302  df-3 12303  df-4 12304  df-5 12305  df-6 12306  df-7 12307  df-8 12308  df-9 12309  df-n0 12504  df-z 12591  df-dec 12711  df-uz 12862  df-fz 13535  df-fzo 13682  df-seq 14037  df-hash 14366  df-struct 17206  df-sets 17223  df-slot 17241  df-ndx 17253  df-base 17269  df-ress 17290  df-plusg 17322  df-mulr 17323  df-starv 17324  df-sca 17325  df-vsca 17326  df-ip 17327  df-tset 17328  df-ple 17329  df-ds 17331  df-unif 17332  df-hom 17333  df-cco 17334  df-0g 17493  df-gsum 17494  df-prds 17499  df-pws 17501  df-mre 17637  df-mrc 17638  df-acs 17640  df-mgm 18697  df-sgrp 18776  df-mnd 18792  df-mhm 18840  df-submnd 18841  df-grp 19002  df-minusg 19003  df-sbg 19004  df-mulg 19133  df-subg 19188  df-ghm 19283  df-cntz 19386  df-cmn 19851  df-abl 19852  df-mgp 20216  df-rng 20230  df-ur 20263  df-ring 20316  df-cring 20317  df-subrng 20630  df-subrg 20654  df-lmod 20962  df-lss 21032  df-sra 21273  df-rgmod 21274  df-lidl 21311  df-cnfld 21502  df-psr 22038  df-mvr 22039  df-mpl 22040  df-opsr 22042  df-psr1 22319  df-vr1 22320  df-ply1 22321  df-coe1 22322  df-mdeg 26191  df-deg1 26192  df-ldgis 43797
This theorem is referenced by:  hbt  43805
  Copyright terms: Public domain W3C validator