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 33722
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 21956 . . 3 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
7 ovexd 7396 . . 3 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ V)
8 mplgsum.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
93, 4, 5, 1mplbasss 21957 . . . 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 20182 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
15 mplgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
1615psrbasfsupp 33697 . . . . . 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 21918 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
20 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑃) = (0g𝑃)
213, 16, 17, 20, 12, 14mpl0 21966 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑃) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
2219, 21eqtr4d 2775 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g𝑃))
233mplgrp 21977 . . . . . 6 ((𝐼𝑉𝑅 ∈ Grp) → 𝑃 ∈ Grp)
2412, 14, 23syl2anc 585 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
255, 20grpidcl 18900 . . . . 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 21917 . . . . . 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 18904 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥)
321, 2, 18, 29, 30grpridd 18905 . . . 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 18612 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑃 Σg 𝐹))
3511, 10fssd 6680 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶(Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
364, 1, 13, 12, 15, 8, 35psrgsum 33717 . 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 3400  Vcvv 3441  wss 3902  {csn 4581   class class class wbr 5099  cmpt 5180   × cxp 5623  wf 6489  cfv 6493  (class class class)co 7361  m cmap 8768  Fincfn 8888   finSupp cfsupp 9269  0cc0 11031  0cn0 12406  Basecbs 17141  +gcplusg 17182  0gc0g 17364   Σg cgsu 17365  Grpcgrp 18868  Ringcrg 20173   mPwSer cmps 21865   mPoly cmpl 21867
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 5225  ax-sep 5242  ax-nul 5252  ax-pow 5311  ax-pr 5378  ax-un 7683  ax-cnex 11087  ax-resscn 11088  ax-1cn 11089  ax-icn 11090  ax-addcl 11091  ax-addrcl 11092  ax-mulcl 11093  ax-mulrcl 11094  ax-mulcom 11095  ax-addass 11096  ax-mulass 11097  ax-distr 11098  ax-i2m1 11099  ax-1ne0 11100  ax-1rid 11101  ax-rnegex 11102  ax-rrecex 11103  ax-cnre 11104  ax-pre-lttri 11105  ax-pre-lttrn 11106  ax-pre-ltadd 11107  ax-pre-mulgt0 11108
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 3062  df-rmo 3351  df-reu 3352  df-rab 3401  df-v 3443  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4287  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4582  df-pr 4584  df-tp 4586  df-op 4588  df-uni 4865  df-int 4904  df-iun 4949  df-iin 4950  df-br 5100  df-opab 5162  df-mpt 5181  df-tr 5207  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-se 5579  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6260  df-ord 6321  df-on 6322  df-lim 6323  df-suc 6324  df-iota 6449  df-fun 6495  df-fn 6496  df-f 6497  df-f1 6498  df-fo 6499  df-f1o 6500  df-fv 6501  df-isom 6502  df-riota 7318  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-of 7625  df-ofr 7626  df-om 7812  df-1st 7936  df-2nd 7937  df-supp 8106  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-2o 8401  df-er 8638  df-map 8770  df-pm 8771  df-ixp 8841  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-fsupp 9270  df-sup 9350  df-oi 9420  df-card 9856  df-pnf 11173  df-mnf 11174  df-xr 11175  df-ltxr 11176  df-le 11177  df-sub 11371  df-neg 11372  df-nn 12151  df-2 12213  df-3 12214  df-4 12215  df-5 12216  df-6 12217  df-7 12218  df-8 12219  df-9 12220  df-n0 12407  df-z 12494  df-dec 12613  df-uz 12757  df-fz 13429  df-fzo 13576  df-seq 13930  df-hash 14259  df-struct 17079  df-sets 17096  df-slot 17114  df-ndx 17126  df-base 17142  df-ress 17163  df-plusg 17195  df-mulr 17196  df-sca 17198  df-vsca 17199  df-ip 17200  df-tset 17201  df-ple 17202  df-ds 17204  df-hom 17206  df-cco 17207  df-0g 17366  df-gsum 17367  df-prds 17372  df-pws 17374  df-mre 17510  df-mrc 17511  df-acs 17513  df-mgm 18570  df-sgrp 18649  df-mnd 18665  df-mhm 18713  df-submnd 18714  df-grp 18871  df-minusg 18872  df-mulg 19003  df-subg 19058  df-ghm 19147  df-cntz 19251  df-cmn 19716  df-abl 19717  df-mgp 20081  df-rng 20093  df-ur 20122  df-ring 20175  df-psr 21870  df-mpl 21872
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33742
  Copyright terms: Public domain W3C validator