Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mplgsum Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplgsum 33694
Description: Finite commutative sums of polynomials are taken componentwise. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
mplgsum.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplgsum.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
mplgsum.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
mplgsum.i (𝜑𝐼𝑉)
mplgsum.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
mplgsum.a (𝜑𝐴 ∈ Fin)
mplgsum.f (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
Assertion
Ref Expression
mplgsum (𝜑 → (𝑃 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑘,𝑦   𝐷,𝑘,𝑦   𝑘,𝐹,𝑦   ,𝐼   𝑘,𝐼,𝑦   𝑅,𝑘,𝑦   𝜑,𝑘,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑()   𝐴()   𝐵(𝑦,,𝑘)   𝐷()   𝑃(𝑦,,𝑘)   𝑅()   𝐹()   𝑉(𝑦,,𝑘)

Proof of Theorem mplgsum
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2737 . . 3 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2 eqid 2737 . . 3 (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
3 mplgsum.p . . . 4 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
4 eqid 2737 . . . 4 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
5 mplgsum.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑃)
63, 4, 5mplval2 21971 . . 3 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
7 ovexd 7399 . . 3 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ V)
8 mplgsum.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
93, 4, 5, 1mplbasss 21972 . . . 4 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
109a1i 11 . . 3 (𝜑𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
11 mplgsum.f . . 3 (𝜑𝐹:𝐴𝐵)
12 mplgsum.i . . . . . 6 (𝜑𝐼𝑉)
13 mplgsum.r . . . . . . 7 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
1413ringgrpd 20220 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
15 mplgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
1615psrbasfsupp 33669 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
17 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
18 eqid 2737 . . . . . 6 (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
194, 12, 14, 16, 17, 18psr0 21933 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
20 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑃) = (0g𝑃)
213, 16, 17, 20, 12, 14mpl0 21981 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑃) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
2219, 21eqtr4d 2775 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g𝑃))
233mplgrp 21992 . . . . . 6 ((𝐼𝑉𝑅 ∈ Grp) → 𝑃 ∈ Grp)
2412, 14, 23syl2anc 585 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
255, 20grpidcl 18938 . . . . 5 (𝑃 ∈ Grp → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2624, 25syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2722, 26eqeltrd 2837 . . 3 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∈ 𝐵)
284, 12, 14psrgrp 21932 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ Grp)
2928adantr 480 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ Grp)
30 simpr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → 𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
311, 2, 18, 29, 30grplidd 18942 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥)
321, 2, 18, 29, 30grpridd 18943 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → (𝑥(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) = 𝑥)
3331, 32jca 511 . . 3 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → (((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥 ∧ (𝑥(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) = 𝑥))
341, 2, 6, 7, 8, 10, 11, 27, 33gsumress 18647 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑃 Σg 𝐹))
3511, 10fssd 6683 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶(Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
364, 1, 13, 12, 15, 8, 35psrgsum 33689 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3734, 36eqtr3d 2774 1 (𝜑 → (𝑃 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  {crab 3390  Vcvv 3430  wss 3890  {csn 4568   class class class wbr 5086  cmpt 5167   × cxp 5626  wf 6492  cfv 6496  (class class class)co 7364  m cmap 8770  Fincfn 8890   finSupp cfsupp 9271  0cc0 11035  0cn0 12434  Basecbs 17176  +gcplusg 17217  0gc0g 17399   Σg cgsu 17400  Grpcgrp 18906  Ringcrg 20211   mPwSer cmps 21881   mPoly cmpl 21883
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5306  ax-pr 5374  ax-un 7686  ax-cnex 11091  ax-resscn 11092  ax-1cn 11093  ax-icn 11094  ax-addcl 11095  ax-addrcl 11096  ax-mulcl 11097  ax-mulrcl 11098  ax-mulcom 11099  ax-addass 11100  ax-mulass 11101  ax-distr 11102  ax-i2m1 11103  ax-1ne0 11104  ax-1rid 11105  ax-rnegex 11106  ax-rrecex 11107  ax-cnre 11108  ax-pre-lttri 11109  ax-pre-lttrn 11110  ax-pre-ltadd 11111  ax-pre-mulgt0 11112
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5523  df-eprel 5528  df-po 5536  df-so 5537  df-fr 5581  df-se 5582  df-we 5583  df-xp 5634  df-rel 5635  df-cnv 5636  df-co 5637  df-dm 5638  df-rn 5639  df-res 5640  df-ima 5641  df-pred 6263  df-ord 6324  df-on 6325  df-lim 6326  df-suc 6327  df-iota 6452  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-isom 6505  df-riota 7321  df-ov 7367  df-oprab 7368  df-mpo 7369  df-of 7628  df-ofr 7629  df-om 7815  df-1st 7939  df-2nd 7940  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-2o 8403  df-er 8640  df-map 8772  df-pm 8773  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-sup 9352  df-oi 9422  df-card 9860  df-pnf 11178  df-mnf 11179  df-xr 11180  df-ltxr 11181  df-le 11182  df-sub 11376  df-neg 11377  df-nn 12172  df-2 12241  df-3 12242  df-4 12243  df-5 12244  df-6 12245  df-7 12246  df-8 12247  df-9 12248  df-n0 12435  df-z 12522  df-dec 12642  df-uz 12786  df-fz 13459  df-fzo 13606  df-seq 13961  df-hash 14290  df-struct 17114  df-sets 17131  df-slot 17149  df-ndx 17161  df-base 17177  df-ress 17198  df-plusg 17230  df-mulr 17231  df-sca 17233  df-vsca 17234  df-ip 17235  df-tset 17236  df-ple 17237  df-ds 17239  df-hom 17241  df-cco 17242  df-0g 17401  df-gsum 17402  df-prds 17407  df-pws 17409  df-mre 17545  df-mrc 17546  df-acs 17548  df-mgm 18605  df-sgrp 18684  df-mnd 18700  df-mhm 18748  df-submnd 18749  df-grp 18909  df-minusg 18910  df-mulg 19041  df-subg 19096  df-ghm 19185  df-cntz 19289  df-cmn 19754  df-abl 19755  df-mgp 20119  df-rng 20131  df-ur 20160  df-ring 20213  df-psr 21886  df-mpl 21888
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33714
  Copyright terms: Public domain W3C validator