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

Theorem mhmcompl 22333
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 6901 . . . 4 (𝜑 → (Base‘𝑆) ∈ V)
2 eqid 2734 . . . . 5 {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
3 ovexd 7448 . . . . 5 (𝜑 → (ℕ0m 𝐼) ∈ V)
42, 3rabexd 5320 . . . 4 (𝜑 → {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V)
5 mhmcompl.h . . . . . 6 (𝜑𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆))
6 eqid 2734 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
7 eqid 2734 . . . . . . 7 (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
86, 7mhmf 18772 . . . . . 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 21973 . . . . 5 (𝜑𝐹:{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
149, 13fcod 6741 . . . 4 (𝜑 → (𝐻𝐹):{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑆))
151, 4, 14elmapdd 8863 . . 3 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ ((Base‘𝑆) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
16 eqid 2734 . . . 4 (𝐼 mPwSer 𝑆) = (𝐼 mPwSer 𝑆)
17 eqid 2734 . . . 4 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆))
1810, 11mplrcl 21969 . . . . 5 (𝐹𝐵𝐼 ∈ V)
1912, 18syl 17 . . . 4 (𝜑𝐼 ∈ V)
2016, 7, 2, 17, 19psrbas 21908 . . 3 (𝜑 → (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) = ((Base‘𝑆) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
2115, 20eleqtrrd 2836 . 2 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)))
22 fvexd 6901 . . 3 (𝜑 → (0g𝑆) ∈ V)
23 mhmrcl1 18770 . . . . 5 (𝐻 ∈ (𝑅 MndHom 𝑆) → 𝑅 ∈ Mnd)
245, 23syl 17 . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
25 eqid 2734 . . . . 5 (0g𝑅) = (0g𝑅)
266, 25mndidcl 18732 . . . 4 (𝑅 ∈ Mnd → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
2724, 26syl 17 . . 3 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
28 ssidd 3987 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝑅) ⊆ (Base‘𝑅))
29 fvexd 6901 . . 3 (𝜑 → (Base‘𝑅) ∈ V)
3010, 11, 25, 12mplelsfi 21970 . . 3 (𝜑𝐹 finSupp (0g𝑅))
31 eqid 2734 . . . . 5 (0g𝑆) = (0g𝑆)
3225, 31mhm0 18777 . . . 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 9426 . 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 21966 . 2 ((𝐻𝐹) ∈ 𝐶 ↔ ((𝐻𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑆)) ∧ (𝐻𝐹) finSupp (0g𝑆)))
3821, 34, 37sylanbrc 583 1 (𝜑 → (𝐻𝐹) ∈ 𝐶)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1539  wcel 2107  {crab 3419  Vcvv 3463   class class class wbr 5123  ccnv 5664  cima 5668  ccom 5669  wf 6537  cfv 6541  (class class class)co 7413  m cmap 8848  Fincfn 8967   finSupp cfsupp 9383  cn 12248  0cn0 12509  Basecbs 17230  0gc0g 17456  Mndcmnd 18717   MndHom cmhm 18764   mPwSer cmps 21879   mPoly cmpl 21881
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5259  ax-sep 5276  ax-nul 5286  ax-pow 5345  ax-pr 5412  ax-un 7737  ax-cnex 11193  ax-resscn 11194  ax-1cn 11195  ax-icn 11196  ax-addcl 11197  ax-addrcl 11198  ax-mulcl 11199  ax-mulrcl 11200  ax-mulcom 11201  ax-addass 11202  ax-mulass 11203  ax-distr 11204  ax-i2m1 11205  ax-1ne0 11206  ax-1rid 11207  ax-rnegex 11208  ax-rrecex 11209  ax-cnre 11210  ax-pre-lttri 11211  ax-pre-lttrn 11212  ax-pre-ltadd 11213  ax-pre-mulgt0 11214
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3363  df-reu 3364  df-rab 3420  df-v 3465  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-tp 4611  df-op 4613  df-uni 4888  df-iun 4973  df-br 5124  df-opab 5186  df-mpt 5206  df-tr 5240  df-id 5558  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5671  df-rel 5672  df-cnv 5673  df-co 5674  df-dm 5675  df-rn 5676  df-res 5677  df-ima 5678  df-pred 6301  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7679  df-om 7870  df-1st 7996  df-2nd 7997  df-supp 8168  df-frecs 8288  df-wrecs 8319  df-recs 8393  df-rdg 8432  df-1o 8488  df-er 8727  df-map 8850  df-en 8968  df-dom 8969  df-sdom 8970  df-fin 8971  df-fsupp 9384  df-pnf 11279  df-mnf 11280  df-xr 11281  df-ltxr 11282  df-le 11283  df-sub 11476  df-neg 11477  df-nn 12249  df-2 12311  df-3 12312  df-4 12313  df-5 12314  df-6 12315  df-7 12316  df-8 12317  df-9 12318  df-n0 12510  df-z 12597  df-uz 12861  df-fz 13530  df-struct 17167  df-sets 17184  df-slot 17202  df-ndx 17214  df-base 17231  df-ress 17254  df-plusg 17287  df-mulr 17288  df-sca 17290  df-vsca 17291  df-tset 17293  df-0g 17458  df-mgm 18623  df-sgrp 18702  df-mnd 18718  df-mhm 18766  df-psr 21884  df-mpl 21886
This theorem is referenced by:  mhmcoaddmpl  22334  rhmcomulmpl  22335  rhmmpl  22336  mhmcoply1  22338  selvcllem4  42570  selvvvval  42574  selvadd  42577  selvmul  42578
  Copyright terms: Public domain W3C validator