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 33702
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 21952 . . 3 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
7 ovexd 7393 . . 3 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ V)
8 mplgsum.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ Fin)
93, 4, 5, 1mplbasss 21953 . . . 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 20181 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
15 mplgsum.d . . . . . . 7 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
1615psrbasfsupp 33677 . . . . . 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 21914 . . . . 5 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
20 eqid 2737 . . . . . 6 (0g𝑃) = (0g𝑃)
213, 16, 17, 20, 12, 14mpl0 21962 . . . . 5 (𝜑 → (0g𝑃) = (𝐷 × {(0g𝑅)}))
2219, 21eqtr4d 2775 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (0g𝑃))
233mplgrp 21973 . . . . . 6 ((𝐼𝑉𝑅 ∈ Grp) → 𝑃 ∈ Grp)
2412, 14, 23syl2anc 585 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
255, 20grpidcl 18899 . . . . 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 21913 . . . . . 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 18903 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((0g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))(+g‘(𝐼 mPwSer 𝑅))𝑥) = 𝑥)
321, 2, 18, 29, 30grpridd 18904 . . . 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 18608 . 2 (𝜑 → ((𝐼 mPwSer 𝑅) Σg 𝐹) = (𝑃 Σg 𝐹))
3511, 10fssd 6677 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶(Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
364, 1, 13, 12, 15, 8, 35psrgsum 33697 . 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 5620  wf 6486  cfv 6490  (class class class)co 7358  m cmap 8764  Fincfn 8884   finSupp cfsupp 9265  0cc0 11027  0cn0 12402  Basecbs 17137  +gcplusg 17178  0gc0g 17360   Σg cgsu 17361  Grpcgrp 18867  Ringcrg 20172   mPwSer cmps 21861   mPoly cmpl 21863
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 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  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 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 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-isom 6499  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-ofr 7623  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8102  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-2o 8397  df-er 8634  df-map 8766  df-pm 8767  df-ixp 8837  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-fsupp 9266  df-sup 9346  df-oi 9416  df-card 9852  df-pnf 11169  df-mnf 11170  df-xr 11171  df-ltxr 11172  df-le 11173  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-4 12211  df-5 12212  df-6 12213  df-7 12214  df-8 12215  df-9 12216  df-n0 12403  df-z 12490  df-dec 12609  df-uz 12753  df-fz 13425  df-fzo 13572  df-seq 13926  df-hash 14255  df-struct 17075  df-sets 17092  df-slot 17110  df-ndx 17122  df-base 17138  df-ress 17159  df-plusg 17191  df-mulr 17192  df-sca 17194  df-vsca 17195  df-ip 17196  df-tset 17197  df-ple 17198  df-ds 17200  df-hom 17202  df-cco 17203  df-0g 17362  df-gsum 17363  df-prds 17368  df-pws 17370  df-mre 17506  df-mrc 17507  df-acs 17509  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-mhm 18709  df-submnd 18710  df-grp 18870  df-minusg 18871  df-mulg 19002  df-subg 19057  df-ghm 19146  df-cntz 19250  df-cmn 19715  df-abl 19716  df-mgp 20080  df-rng 20092  df-ur 20121  df-ring 20174  df-psr 21866  df-mpl 21868
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33722
  Copyright terms: Public domain W3C validator