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 33685
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 2735 . . 3 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2 eqid 2735 . . 3 (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
3 mplgsum.p . . . 4 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
4 eqid 2735 . . . 4 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
5 mplgsum.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑃)
63, 4, 5mplval2 21963 . . 3 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
7 ovexd 7391 . . 3 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ V)
8 mplgsum.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
93, 4, 5, 1mplbasss 21964 . . . 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 20212 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
15 mplgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
1615psrbasfsupp 33660 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
17 eqid 2735 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
18 eqid 2735 . . . . . 6 (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
194, 12, 14, 16, 17, 18psr0 21925 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
20 eqid 2735 . . . . . 6 (0g𝑃) = (0g𝑃)
213, 16, 17, 20, 12, 14mpl0 21973 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑃) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
2219, 21eqtr4d 2773 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g𝑃))
233mplgrp 21984 . . . . . 6 ((𝐼𝑉𝑅 ∈ Grp) → 𝑃 ∈ Grp)
2412, 14, 23syl2anc 585 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
255, 20grpidcl 18930 . . . . 5 (𝑃 ∈ Grp → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2624, 25syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2722, 26eqeltrd 2835 . . 3 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∈ 𝐵)
284, 12, 14psrgrp 21924 . . . . . 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 18934 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥)
321, 2, 18, 29, 30grpridd 18935 . . . 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 18639 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑃 Σg 𝐹))
3511, 10fssd 6674 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶(Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
364, 1, 13, 12, 15, 8, 35psrgsum 33680 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3734, 36eqtr3d 2772 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 3387  Vcvv 3427  wss 3885  {csn 4557   class class class wbr 5074  cmpt 5155   × cxp 5618  wf 6483  cfv 6487  (class class class)co 7356  m cmap 8762  Fincfn 8882   finSupp cfsupp 9263  0cc0 11027  0cn0 12426  Basecbs 17168  +gcplusg 17209  0gc0g 17391   Σg cgsu 17392  Grpcgrp 18898  Ringcrg 20203   mPwSer cmps 21873   mPoly cmpl 21875
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 2184  ax-ext 2707  ax-rep 5201  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7678  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104
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 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2931  df-nel 3035  df-ral 3050  df-rex 3060  df-rmo 3340  df-reu 3341  df-rab 3388  df-v 3429  df-sbc 3726  df-csb 3834  df-dif 3888  df-un 3890  df-in 3892  df-ss 3902  df-pss 3905  df-nul 4264  df-if 4457  df-pw 4533  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4841  df-int 4880  df-iun 4925  df-iin 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5156  df-tr 5182  df-id 5515  df-eprel 5520  df-po 5528  df-so 5529  df-fr 5573  df-se 5574  df-we 5575  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6254  df-ord 6315  df-on 6316  df-lim 6317  df-suc 6318  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-isom 6496  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-ofr 7621  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8100  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-2o 8395  df-er 8632  df-map 8764  df-pm 8765  df-ixp 8835  df-en 8883  df-dom 8884  df-sdom 8885  df-fin 8886  df-fsupp 9264  df-sup 9344  df-oi 9414  df-card 9852  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12164  df-2 12233  df-3 12234  df-4 12235  df-5 12236  df-6 12237  df-7 12238  df-8 12239  df-9 12240  df-n0 12427  df-z 12514  df-dec 12634  df-uz 12778  df-fz 13451  df-fzo 13598  df-seq 13953  df-hash 14282  df-struct 17106  df-sets 17123  df-slot 17141  df-ndx 17153  df-base 17169  df-ress 17190  df-plusg 17222  df-mulr 17223  df-sca 17225  df-vsca 17226  df-ip 17227  df-tset 17228  df-ple 17229  df-ds 17231  df-hom 17233  df-cco 17234  df-0g 17393  df-gsum 17394  df-prds 17399  df-pws 17401  df-mre 17537  df-mrc 17538  df-acs 17540  df-mgm 18597  df-sgrp 18676  df-mnd 18692  df-mhm 18740  df-submnd 18741  df-grp 18901  df-minusg 18902  df-mulg 19033  df-subg 19088  df-ghm 19177  df-cntz 19281  df-cmn 19746  df-abl 19747  df-mgp 20111  df-rng 20123  df-ur 20152  df-ring 20205  df-psr 21878  df-mpl 21880
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33705
  Copyright terms: Public domain W3C validator