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 43708
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 736 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑅 ∈ Ring)
3 hbtlem.p . . . . . . . . . 10 𝑃 = (Poly1𝑅)
43ply1ring 22316 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
52, 4syl 17 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑃 ∈ Ring)
6 hbtlem4.i . . . . . . . . 9 (𝜑𝐼𝑈)
76ad2antrr 736 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝐼𝑈)
8 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑃) = (mulGrp‘𝑃)
9 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
108, 9mgpbas 20201 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑃) = (Base‘(mulGrp‘𝑃))
11 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (.g‘(mulGrp‘𝑃)) = (.g‘(mulGrp‘𝑃))
128ringmgp 20299 . . . . . . . . . 10 (𝑃 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd)
135, 12syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (mulGrp‘𝑃) ∈ Mnd)
14 hbtlem4.x . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 ∈ ℕ0)
1514ad2antrr 736 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℕ0)
16 hbtlem4.y . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑌 ∈ ℕ0)
1716ad2antrr 736 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑌 ∈ ℕ0)
18 hbtlem4.xy . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋𝑌)
1918ad2antrr 736 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋𝑌)
20 nn0sub2 12644 . . . . . . . . . 10 ((𝑋 ∈ ℕ0𝑌 ∈ ℕ0𝑋𝑌) → (𝑌𝑋) ∈ ℕ0)
2115, 17, 19, 20syl3anc 1392 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (𝑌𝑋) ∈ ℕ0)
22 eqid 2763 . . . . . . . . . . 11 (var1𝑅) = (var1𝑅)
2322, 3, 9vr1cl 22286 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → (var1𝑅) ∈ (Base‘𝑃))
242, 23syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (var1𝑅) ∈ (Base‘𝑃))
2510, 11, 13, 21, 24mulgnn0cld 19147 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅)) ∈ (Base‘𝑃))
26 simplr 778 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑐𝐼)
27 hbtlem.u . . . . . . . . 9 𝑈 = (LIdeal‘𝑃)
28 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (.r𝑃) = (.r𝑃)
2927, 9, 28lidlmcl 21302 . . . . . . . 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 849 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) ∈ 𝐼)
31 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (deg1𝑅) = (deg1𝑅)
329, 27lidlss 21289 . . . . . . . . . . 11 (𝐼𝑈𝐼 ⊆ (Base‘𝑃))
337, 32syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝐼 ⊆ (Base‘𝑃))
3433, 26sseldd 3938 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑐 ∈ (Base‘𝑃))
3531, 3, 22, 8, 11deg1pwle 26187 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑌𝑋) ∈ ℕ0) → ((deg1𝑅)‘((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))) ≤ (𝑌𝑋))
362, 21, 35syl2anc 593 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))) ≤ (𝑌𝑋))
37 simpr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋)
383, 31, 2, 9, 28, 25, 34, 21, 15, 36, 37deg1mulle2 26176 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ ((𝑌𝑋) + 𝑋))
3917nn0cnd 12554 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑌 ∈ ℂ)
4015nn0cnd 12554 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → 𝑋 ∈ ℂ)
4139, 40npcand 11557 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((𝑌𝑋) + 𝑋) = 𝑌)
4238, 41breqtrd 5127 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌)
43 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (0g𝑅) = (0g𝑅)
4443, 3, 22, 8, 11, 9, 28, 2, 34, 21, 15coe1pwmulfv 22350 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘((𝑌𝑋) + 𝑋)) = ((coe1𝑐)‘𝑋))
4541fveq2d 6871 . . . . . . . 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 2800 . . . . . . 7 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))
47 fveq2 6867 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → ((deg1𝑅)‘𝑏) = ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)))
4847breq1d 5111 . . . . . . . . 9 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ↔ ((deg1𝑅)‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)) ≤ 𝑌))
49 fveq2 6867 . . . . . . . . . . 11 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → (coe1𝑏) = (coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐)))
5049fveq1d 6869 . . . . . . . . . 10 (𝑏 = (((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐) → ((coe1𝑏)‘𝑌) = ((coe1‘(((𝑌𝑋)(.g‘(mulGrp‘𝑃))(var1𝑅))(.r𝑃)𝑐))‘𝑌))
5150eqeq2d 2774 . . . . . . . . 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 641 . . . . . . . 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 3582 . . . . . . 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 847 . . . . . 6 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌 ∧ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)))
55 eqeq1 2767 . . . . . . . 8 (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → (𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌) ↔ ((coe1𝑐)‘𝑋) = ((coe1𝑏)‘𝑌)))
5655anbi2d 639 . . . . . . 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 249 . . . . 5 (((𝜑𝑐𝐼) ∧ ((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋) → (𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋) → ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))))
5958expimpd 457 . . . 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 4019 . 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 43705 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑈𝑋 ∈ ℕ0) → ((𝑆𝐼)‘𝑋) = {𝑎 ∣ ∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋))})
641, 6, 14, 63syl3anc 1392 . 2 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑋) = {𝑎 ∣ ∃𝑐𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑐) ≤ 𝑋𝑎 = ((coe1𝑐)‘𝑋))})
653, 27, 62, 31hbtlem1 43705 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐼𝑈𝑌 ∈ ℕ0) → ((𝑆𝐼)‘𝑌) = {𝑎 ∣ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))})
661, 6, 16, 65syl3anc 1392 . 2 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑌) = {𝑎 ∣ ∃𝑏𝐼 (((deg1𝑅)‘𝑏) ≤ 𝑌𝑎 = ((coe1𝑏)‘𝑌))})
6761, 64, 663sstr4d 3992 1 (𝜑 → ((𝑆𝐼)‘𝑋) ⊆ ((𝑆𝐼)‘𝑌))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399   = wceq 1561  wcel 2143  {cab 2741  wrex 3087  wss 3905   class class class wbr 5101  cfv 6521  (class class class)co 7396   + caddc 11087  cle 11228  cmin 11425  0cn0 12491  Basecbs 17255  .rcmulr 17297  0gc0g 17478  Mndcmnd 18778  .gcmg 19119  mulGrpcmgp 20196  Ringcrg 20293  LIdealclidl 21283  var1cv1 22245  Poly1cpl1 22246  coe1cco1 22247  deg1cdg1 26121  ldgIdlSeqcldgis 43703
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1816  ax-4 1830  ax-5 1931  ax-6 1988  ax-7 2029  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5228  ax-sep 5247  ax-nul 5257  ax-pow 5323  ax-pr 5391  ax-un 7718  ax-cnex 11140  ax-resscn 11141  ax-1cn 11142  ax-icn 11143  ax-addcl 11144  ax-addrcl 11145  ax-mulcl 11146  ax-mulrcl 11147  ax-mulcom 11148  ax-addass 11149  ax-mulass 11150  ax-distr 11151  ax-i2m1 11152  ax-1ne0 11153  ax-1rid 11154  ax-rnegex 11155  ax-rrecex 11156  ax-cnre 11157  ax-pre-lttri 11158  ax-pre-lttrn 11159  ax-pre-ltadd 11160  ax-pre-mulgt0 11161  ax-pre-sup 11162  ax-addf 11163
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1564  df-fal 1574  df-ex 1801  df-nf 1805  df-sb 2092  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5102  df-opab 5164  df-mpt 5183  df-tr 5209  df-id 5543  df-eprel 5548  df-po 5556  df-so 5557  df-fr 5601  df-se 5602  df-we 5603  df-xp 5654  df-rel 5655  df-cnv 5656  df-co 5657  df-dm 5658  df-rn 5659  df-res 5660  df-ima 5661  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-isom 6530  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-of 7660  df-ofr 7661  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-supp 8141  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8678  df-map 8810  df-pm 8811  df-ixp 8880  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-fsupp 9306  df-sup 9386  df-oi 9456  df-card 9909  df-pnf 11229  df-mnf 11230  df-xr 11231  df-ltxr 11232  df-le 11233  df-sub 11427  df-neg 11428  df-nn 12221  df-2 12290  df-3 12291  df-4 12292  df-5 12293  df-6 12294  df-7 12295  df-8 12296  df-9 12297  df-n0 12492  df-z 12579  df-dec 12699  df-uz 12850  df-fz 13523  df-fzo 13670  df-seq 14025  df-hash 14354  df-struct 17193  df-sets 17210  df-slot 17228  df-ndx 17240  df-base 17256  df-ress 17277  df-plusg 17309  df-mulr 17310  df-starv 17311  df-sca 17312  df-vsca 17313  df-ip 17314  df-tset 17315  df-ple 17316  df-ds 17318  df-unif 17319  df-hom 17320  df-cco 17321  df-0g 17480  df-gsum 17481  df-prds 17486  df-pws 17488  df-mre 17624  df-mrc 17625  df-acs 17627  df-mgm 18684  df-sgrp 18763  df-mnd 18779  df-mhm 18827  df-submnd 18828  df-grp 18988  df-minusg 18989  df-sbg 18990  df-mulg 19120  df-subg 19175  df-ghm 19264  df-cntz 19367  df-cmn 19832  df-abl 19833  df-mgp 20197  df-rng 20209  df-ur 20242  df-ring 20295  df-cring 20296  df-subrng 20606  df-subrg 20630  df-lmod 20936  df-lss 21006  df-sra 21247  df-rgmod 21248  df-lidl 21285  df-cnfld 21432  df-psr 21968  df-mvr 21969  df-mpl 21970  df-opsr 21972  df-psr1 22249  df-vr1 22250  df-ply1 22251  df-coe1 22252  df-mdeg 26122  df-deg1 26123  df-ldgis 43704
This theorem is referenced by:  hbt  43712
  Copyright terms: Public domain W3C validator