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

Theorem mhmcompl 22161
Description: The composition of a monoid homomorphism and a polynomial is a polynomial. (Contributed by SN, 7-Feb-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
mhmcompl.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mhmcompl.q 𝑄 = (𝐼 mPoly 𝑆)
mhmcompl.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
mhmcompl.c 𝐶 = (Base‘𝑄)
mhmcompl.h (𝜑𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆))
mhmcompl.f (𝜑𝐹𝐵)
Assertion
Ref Expression
mhmcompl (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ 𝐶)

Proof of Theorem mhmcompl
Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fvexd 6876 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑆) ∈ V)
2 eqid 2761 . . . . 5 {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
3 ovexd 7425 . . . . 5 (𝜑 → (ℕ0m 𝐼) ∈ V)
42, 3rabexd 5293 . . . 4 (𝜑 → {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V)
5 mhmcompl.h . . . . . 6 (𝜑𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆))
6 eqid 2761 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
7 eqid 2761 . . . . . . 7 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
86, 7mhmf 18813 . . . . . 6 (𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆) → 𝐻:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
95, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑𝐻:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑆))
10 mhmcompl.p . . . . . 6 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
11 mhmcompl.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝑃)
12 mhmcompl.f . . . . . 6 (𝜑𝐹𝐵)
1310, 6, 11, 2, 12mplelf 22036 . . . . 5 (𝜑𝐹:{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
149, 13fcod 6711 . . . 4 (𝜑 → (𝐻𝐹):{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑆))
151, 4, 14elmapdd 8815 . . 3 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ ((Base‘𝑆) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
16 eqid 2761 . . . 4 (𝐼 mPwSer 𝑆) = (𝐼 mPwSer 𝑆)
17 eqid 2761 . . . 4 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆))
1810, 11mplrcl 22032 . . . . 5 (𝐹𝐵𝐼 ∈ V)
1912, 18syl 17 . . . 4 (𝜑𝐼 ∈ V)
2016, 7, 2, 17, 19psrbas 21973 . . 3 (𝜑 → (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) = ((Base‘𝑆) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
2115, 20eleqtrrd 2864 . 2 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)))
22 fvexd 6876 . . 3 (𝜑 → (0g𝑆) ∈ V)
23 mhmrcl1 18811 . . . . 5 (𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆) → 𝑅 ∈ Mnd)
245, 23syl 17 . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
25 eqid 2761 . . . . 5 (0g𝑅) = (0g𝑅)
266, 25mndidcl 18773 . . . 4 (𝑅 ∈ Mnd → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
2724, 26syl 17 . . 3 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
28 ssidd 3957 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝑅) ⊆ (Base‘𝑅))
29 fvexd 6876 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝑅) ∈ V)
3010, 11, 25, 12mplelsfi 22033 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp (0g𝑅))
31 eqid 2761 . . . . 5 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3225, 31mhm0 18818 . . . 4 (𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆) → (𝐻‘(0g𝑅)) = (0g𝑆))
335, 32syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝐻‘(0g𝑅)) = (0g𝑆))
3422, 27, 13, 9, 28, 4, 29, 30, 33fsuppcor 9343 . 2 (𝜑 → (𝐻𝐹) finSupp (0g𝑆))
35 mhmcompl.q . . 3 𝑄 = (𝐼 mPoly 𝑆)
36 mhmcompl.c . . 3 𝐶 = (Base‘𝑄)
3735, 16, 17, 31, 36mplelbas 22029 . 2 ((𝐻𝐹) ∈ 𝐶 ↔ ((𝐻𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) ∧ (𝐻𝐹) finSupp (0g𝑆)))
3821, 34, 37sylanbrc 592 1 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1559  wcel 2141  {crab 3413  Vcvv 3453   class class class wbr 5097  ccnv 5642  cima 5646  ccom 5647  wf 6511  cfv 6515  (class class class)co 7390  m cmap 8801  Fincfn 8920   finSupp cfsupp 9300  cn 12203  0cn0 12474  Basecbs 17235  0gc0g 17458  Mndcmnd 18758   MndHom cmhm 18805   mPwSer cmps 21943   mPoly cmpl 21945
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5224  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5319  ax-pr 5387  ax-un 7712  ax-cnex 11122  ax-resscn 11123  ax-1cn 11124  ax-icn 11125  ax-addcl 11126  ax-addrcl 11127  ax-mulcl 11128  ax-mulrcl 11129  ax-mulcom 11130  ax-addass 11131  ax-mulass 11132  ax-distr 11133  ax-i2m1 11134  ax-1ne0 11135  ax-1rid 11136  ax-rnegex 11137  ax-rrecex 11138  ax-cnre 11139  ax-pre-lttri 11140  ax-pre-lttrn 11141  ax-pre-ltadd 11142  ax-pre-mulgt0 11143
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1098  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3061  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-uni 4863  df-iun 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5538  df-eprel 5543  df-po 5551  df-so 5552  df-fr 5596  df-we 5598  df-xp 5649  df-rel 5650  df-cnv 5651  df-co 5652  df-dm 5653  df-rn 5654  df-res 5655  df-ima 5656  df-pred 6282  df-ord 6343  df-on 6344  df-lim 6345  df-suc 6346  df-iota 6471  df-fun 6517  df-fn 6518  df-f 6519  df-f1 6520  df-fo 6521  df-f1o 6522  df-fv 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-of 7654  df-om 7841  df-1st 7964  df-2nd 7965  df-supp 8134  df-frecs 8255  df-wrecs 8286  df-recs 8335  df-rdg 8374  df-1o 8430  df-er 8671  df-map 8803  df-en 8921  df-dom 8922  df-sdom 8923  df-fin 8924  df-fsupp 9301  df-pnf 11211  df-mnf 11212  df-xr 11213  df-ltxr 11214  df-le 11215  df-sub 11409  df-neg 11410  df-nn 12204  df-2 12273  df-3 12274  df-4 12275  df-5 12276  df-6 12277  df-7 12278  df-8 12279  df-9 12280  df-n0 12475  df-z 12562  df-uz 12833  df-fz 13506  df-struct 17173  df-sets 17190  df-slot 17208  df-ndx 17220  df-base 17236  df-ress 17257  df-plusg 17289  df-mulr 17290  df-sca 17292  df-vsca 17293  df-tset 17295  df-0g 17460  df-mgm 18664  df-sgrp 18743  df-mnd 18759  df-mhm 18807  df-psr 21948  df-mpl 21950
This theorem is referenced by:  mhmcoaddmpl  22163  rhmcomulmpl  22164  selvcllem4  22178  selvvvval  22182  selvadd  22183  selvmul  22184  rhmmpl  22430  mhmcoply1  22432
  Copyright terms: Public domain W3C validator