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 33747
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 2741 . . 3 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2 eqid 2741 . . 3 (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
3 mplgsum.p . . . 4 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
4 eqid 2741 . . . 4 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
5 mplgsum.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑃)
63, 4, 5mplval2 21973 . . 3 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
7 ovexd 7394 . . 3 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ V)
8 mplgsum.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
93, 4, 5, 1mplbasss 21974 . . . 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 20217 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
15 mplgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
1615psrbasfsupp 33705 . . . . . 6 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
17 eqid 2741 . . . . . 6 (0g𝑅) = (0g𝑅)
18 eqid 2741 . . . . . 6 (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
194, 12, 14, 16, 17, 18psr0 21935 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
20 eqid 2741 . . . . . 6 (0g𝑃) = (0g𝑃)
213, 16, 17, 20, 12, 14mpl0 21983 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑃) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
2219, 21eqtr4d 2779 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g𝑃))
233mplgrp 21994 . . . . . 6 ((𝐼𝑉𝑅 ∈ Grp) → 𝑃 ∈ Grp)
2412, 14, 23syl2anc 591 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
255, 20grpidcl 18936 . . . . 5 (𝑃 ∈ Grp → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2624, 25syl 17 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑃) ∈ 𝐵)
2722, 26eqeltrd 2841 . . 3 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∈ 𝐵)
284, 12, 14psrgrp 21934 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ Grp)
2928adantr 482 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ Grp)
30 simpr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → 𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
311, 2, 18, 29, 30grplidd 18940 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥)
321, 2, 18, 29, 30grpridd 18941 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → (𝑥(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) = 𝑥)
3331, 32jca 517 . . 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 18645 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑃 Σg 𝐹))
3511, 10fssd 6675 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶(Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
364, 1, 13, 12, 15, 8, 35psrgsum 33742 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
3734, 36eqtr3d 2778 1 (𝜑 → (𝑃 Σg 𝐹) = (𝑦𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑘𝐴 ↦ ((𝐹𝑘)‘𝑦)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 397   = wceq 1548  wcel 2121  {crab 3393  Vcvv 3433  wss 3884  {csn 4557   class class class wbr 5074  cmpt 5155   × cxp 5618  wf 6484  cfv 6488  (class class class)co 7359  m cmap 8767  Fincfn 8887   finSupp cfsupp 9268  0cc0 11034  0cn0 12432  Basecbs 17174  +gcplusg 17215  0gc0g 17397   Σg cgsu 17398  Grpcgrp 18904  Ringcrg 20208   mPwSer cmps 21882   mPoly cmpl 21884
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5201  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7681  ax-cnex 11090  ax-resscn 11091  ax-1cn 11092  ax-icn 11093  ax-addcl 11094  ax-addrcl 11095  ax-mulcl 11096  ax-mulrcl 11097  ax-mulcom 11098  ax-addass 11099  ax-mulass 11100  ax-distr 11101  ax-i2m1 11102  ax-1ne0 11103  ax-1rid 11104  ax-rnegex 11105  ax-rrecex 11106  ax-cnre 11107  ax-pre-lttri 11108  ax-pre-lttrn 11109  ax-pre-ltadd 11110  ax-pre-mulgt0 11111
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3725  df-csb 3833  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3904  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 6255  df-ord 6316  df-on 6317  df-lim 6318  df-suc 6319  df-iota 6444  df-fun 6490  df-fn 6491  df-f 6492  df-f1 6493  df-fo 6494  df-f1o 6495  df-fv 6496  df-isom 6497  df-riota 7316  df-ov 7362  df-oprab 7363  df-mpo 7364  df-of 7623  df-ofr 7624  df-om 7810  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8103  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-2o 8400  df-er 8637  df-map 8769  df-pm 8770  df-ixp 8840  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-sup 9349  df-oi 9419  df-card 9858  df-pnf 11177  df-mnf 11178  df-xr 11179  df-ltxr 11180  df-le 11181  df-sub 11375  df-neg 11376  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-seq 13959  df-hash 14288  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-ip 17233  df-tset 17234  df-ple 17235  df-ds 17237  df-hom 17239  df-cco 17240  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-prds 17405  df-pws 17407  df-mre 17543  df-mrc 17544  df-acs 17546  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-mhm 18746  df-submnd 18747  df-grp 18907  df-minusg 18908  df-mulg 19039  df-subg 19094  df-ghm 19183  df-cntz 19286  df-cmn 19751  df-abl 19752  df-mgp 20116  df-rng 20128  df-ur 20157  df-ring 20210  df-psr 21887  df-mpl 21889
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33767
  Copyright terms: Public domain W3C validator