MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mplind Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplind 22340
Description: Prove a property of polynomials by "structural" induction, under a simplified model of structure which loses the sum of products structure. The commutativity condition is stronger than strictly needed. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mplind.sk 𝐾 = (Base‘𝑅)
mplind.sv 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
mplind.sy 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplind.sp + = (+g‘𝑌)
mplind.st · = (.r‘𝑌)
mplind.sc 𝐶 = (algSc‘𝑌)
mplind.sb 𝐵 = (Base‘𝑌)
mplind.p ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐻)
mplind.t ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
mplind.s ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐾) → (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
mplind.v ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻)
mplind.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
mplind.i (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
mplind.r (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
Assertion
Ref Expression
mplind (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐻)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦, +   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐶,𝑦   𝑥,𝐼   𝜑,𝑥,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝐾   𝑥, · ,𝑦   𝑥,𝑉   𝑥,𝑌,𝑦
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑥, 𝑦)   𝐼(𝑦)   𝐾(𝑦)   𝑉(𝑦)   𝑊(𝑥, 𝑦)   𝑋(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem mplind
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2760 . . . . . 6 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2 mplind.i . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
3 mplind.r . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
41, 2, 3psrassa 22241 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg)
5 inss2 4182 . . . . . 6 (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
6 mplind.sy . . . . . . . 8 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
7 mplind.sb . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑌)
8 crngring 20433 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
93, 8syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
101, 6, 7, 2, 9mplsubrg 22273 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
11 eqid 2760 . . . . . . . 8 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
1211subrgss 20785 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
1310, 12syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
145, 13sstrid 3941 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
15 mplind.sv . . . . . . . . 9 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
166, 15, 7, 2, 9mvrf2 22261 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑉:𝐼⟶𝐵)
1716ffnd 6698 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑉 Fn 𝐼)
18 mplind.v . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻)
1918ralrimiva 3154 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻)
20 fnfvrnss 7109 . . . . . . 7 ((𝑉 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻) → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2117, 19, 20syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2216frnd 6706 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐵)
2321, 22ssind 4185 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
24 eqid 2760 . . . . . 6 (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2524, 11aspss 22145 . . . . 5 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ ran 𝑉 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) ⊆ ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)))
264, 14, 23, 25syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) ⊆ ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)))
276, 1, 15, 24, 2, 3mplbas2 22312 . . . . 5 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = (Base‘𝑌))
2827, 7eqtr4di 2813 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = 𝐵)
295a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
306mplassa 22290 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ 𝑊 ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑌 ∈ AssAlg)
312, 3, 30syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑌 ∈ AssAlg)
32 mplind.sc . . . . . . . . . . . . . 14 𝐶 = (algSc‘𝑌)
33 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . 14 (Scalar‘𝑌) = (Scalar‘𝑌)
3432, 33asclrhm 22159 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
3531, 34syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
36 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (1r‘(Scalar‘𝑌)) = (1r‘(Scalar‘𝑌))
37 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (1r‘𝑌) = (1r‘𝑌)
3836, 37rhm1 20685 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌) → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) = (1r‘𝑌))
3935, 38syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) = (1r‘𝑌))
40 fveq2 6873 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))))
4140eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → ((𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻))
42 mplind.s . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐾) → (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
4342ralrimiva 3154 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐾 (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
446, 2, 3mplsca 22281 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑌))
4544, 9eqeltrrd 2861 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Ring)
46 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘(Scalar‘𝑌)) = (Base‘(Scalar‘𝑌))
4746, 36ringidcl 20455 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
4845, 47syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
49 mplind.sk . . . . . . . . . . . . . 14 𝐾 = (Base‘𝑅)
5044fveq2d 6877 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5149, 50eqtrid 2807 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5248, 51eleqtrrd 2863 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ 𝐾)
5341, 43, 52rspcdva 3577 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻)
5439, 53eqeltrrd 2861 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ 𝐻)
55 assaring 22130 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ Ring)
5631, 55syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
577, 37ringidcl 20455 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ Ring → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5856, 57syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5954, 58elind 4145 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
6059ne0d 4287 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ≠ ∅)
61 elinel1 4146 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑧 ∈ 𝐻)
62 elinel1 4146 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑤 ∈ 𝐻)
6361, 62anim12i 625 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (𝑧 ∈ 𝐻 ∧ 𝑤 ∈ 𝐻))
64 mplind.p . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝐻)
6564caovclg 7601 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ 𝐻 ∧ 𝑤 ∈ 𝐻)) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐻)
6663, 65sylan2 605 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐻)
67 assalmod 22129 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ LMod)
6831, 67syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑌 ∈ LMod)
69 lmodgrp 21103 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑌 ∈ LMod → 𝑌 ∈ Grp)
7068, 69syl 18 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑌 ∈ Grp)
7170adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑌 ∈ Grp)
72 simprl 783 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
7372elin2d 4150 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑧 ∈ 𝐵)
74 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
7574elin2d 4150 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐵)
76 mplind.sp . . . . . . . . . . . . . . 15 + = (+g‘𝑌)
777, 76grpcl 19113 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
7871, 73, 75, 77syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
7966, 78elind 4145 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
8079anassrs 473 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
8180ralrimiva 3154 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
82 mplind.st . . . . . . . . . . . . 13 · = (.r‘𝑌)
83 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . 13 (invg‘𝑌) = (invg‘𝑌)
8456adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑌 ∈ Ring)
85 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
8685elin2d 4150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐵)
877, 82, 37, 83, 84, 86ringnegl 20494 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) · 𝑧) = ((invg‘𝑌)‘𝑧))
88 simpl 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝜑)
89 rhmghm 20675 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌) → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
9035, 89syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
91 eqid 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (invg‘(Scalar‘𝑌)) = (invg‘(Scalar‘𝑌))
9246, 91, 83ghminv 19398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌) ∧ (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))) → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9390, 48, 92syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9439fveq2d 6877 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg‘𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)))
9593, 94eqtrd 2795 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)))
96 fveq2 6873 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9796eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → ((𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻))
98 ringgrp 20425 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
9945, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
10046, 91grpinvcl 19159 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((Scalar‘𝑌) ∈ Grp ∧ (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))) → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
10199, 48, 100syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
102101, 51eleqtrrd 2863 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐾)
10397, 43, 102rspcdva 3577 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻)
10495, 103eqeltrrd 2861 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) ∈ 𝐻)
105104adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) ∈ 𝐻)
10685elin1d 4149 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐻)
107 mplind.t . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
108107caovclg 7601 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) ∈ 𝐻 ∧ 𝑧 ∈ 𝐻)) → (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) · 𝑧) ∈ 𝐻)
10988, 105, 106, 108syl12anc 850 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) · 𝑧) ∈ 𝐻)
11087, 109eqeltrrd 2861 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐻)
11170adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑌 ∈ Grp)
1127, 83grpinvcl 19159 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧 ∈ 𝐵) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
113111, 86, 112syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
114110, 113elind 4145 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
11581, 114jca 521 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)))
116115ralrimiva 3154 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)))
1177, 76, 83issubg2 19313 . . . . . . . . 9 (𝑌 ∈ Grp → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)))))
11870, 117syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)))))
11929, 60, 116, 118mpbir3and 1361 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌))
120 elinel1 4146 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐻)
121 elinel1 4146 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐻)
122120, 121anim12i 625 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻))
123122, 107sylan2 605 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
12456adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑌 ∈ Ring)
125 simprl 783 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
126125elin2d 4150 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑥 ∈ 𝐵)
127 simprr 785 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
128127elin2d 4150 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑦 ∈ 𝐵)
1297, 82ringcl 20438 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ Ring ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
130124, 126, 128, 129syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
131123, 130elind 4145 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
132131ralrimivva 3205 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
1337, 37, 82issubrg2 20805 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ Ring → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ (1r‘𝑌) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))))
13456, 133syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ (1r‘𝑌) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))))
135119, 59, 132, 134mpbir3and 1361 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌))
1366, 1, 7mplval2 22264 . . . . . . . 8 𝑌 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
137136subsubrg 20811 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)))
138137simprbda 504 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘𝑌)) → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
13910, 135, 138syl2anc 596 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
140 assalmod 22129 . . . . . . 7 ((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1414, 140syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1421, 6, 7, 2, 9mpllss 22271 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
14331adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑌 ∈ AssAlg)
144 simprl 783 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)))
145 simprr 785 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
146145elin2d 4150 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐵)
147 eqid 2760 . . . . . . . . . . . 12 ( ·𝑠 ‘𝑌) = ( ·𝑠 ‘𝑌)
14832, 33, 46, 7, 82, 147asclmul1 22155 . . . . . . . . . . 11 ((𝑌 ∈ AssAlg ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤))
149143, 144, 146, 148syl3anc 1398 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤))
150 fveq2 6873 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑧 → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘𝑧))
151150eleq1d 2845 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑧 → ((𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘𝑧) ∈ 𝐻))
15243adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → ∀𝑥 ∈ 𝐾 (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
15351adantr 486 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
154144, 153eleqtrrd 2863 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑧 ∈ 𝐾)
155151, 152, 154rspcdva 3577 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝐶‘𝑧) ∈ 𝐻)
156145elin1d 4149 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐻)
157155, 156jca 521 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → ((𝐶‘𝑧) ∈ 𝐻 ∧ 𝑤 ∈ 𝐻))
158107caovclg 7601 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((𝐶‘𝑧) ∈ 𝐻 ∧ 𝑤 ∈ 𝐻)) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) ∈ 𝐻)
159157, 158syldan 603 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) ∈ 𝐻)
160149, 159eqeltrrd 2861 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ 𝐻)
16168adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑌 ∈ LMod)
1627, 33, 147, 46lmodvscl 21114 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ LMod ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
163161, 144, 146, 162syl3anc 1398 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
164160, 163elind 4145 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
165164ralrimivva 3205 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
166 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑌) = (LSubSp‘𝑌)
16733, 46, 7, 147, 166islss4 21198 . . . . . . . 8 (𝑌 ∈ LMod → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))))
16868, 167syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubGrp‘𝑌) ∧ ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))))
169119, 165, 168mpbir2and 726 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌))
170 eqid 2760 . . . . . . . 8 (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
171136, 170, 166lsslss 21197 . . . . . . 7 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌) ↔ ((𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)))
172171simprbda 504 . . . . . 6 ((((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod ∧ 𝐵 ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘𝑌)) → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
173141, 142, 169, 172syl21anc 851 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
17424, 11, 170aspid 22143 . . . . 5 (((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (𝐻 ∩ 𝐵) ∈ (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))) → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)) = (𝐻 ∩ 𝐵))
1754, 139, 173, 174syl3anc 1398 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)) = (𝐻 ∩ 𝐵))
17626, 28, 1753sstr3d 3984 . . 3 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
177 mplind.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
178176, 177sseldd 3931 . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
179178elin1d 4149 1 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐻)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076   ∩ cin 3897   ⊆ wss 3898  ∅c0 4278  ran crn 5648   Fn wfn 6522  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  Basecbs 17348  +gcplusg 17389  .rcmulr 17390  Scalarcsca 17392   ·𝑠 cvsca 17393  Grpcgrp 19105  invgcminusg 19106  SubGrpcsubg 19291   GrpHom cghm 19388  1rcur 20368  Ringcrg 20420  CRingccrg 20421   RingHom crh 20660  SubRingcsubrg 20782  LModclmod 21096  LSubSpclss 21167  AssAlgcasa 22119  AlgSpancasp 22120  algSccascl 22121   mPwSer cmps 22173   mVar cmvr 22174   mPoly cmpl 22175
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-ofr 7677  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-ixp 8904  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9991  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-4 12376  df-5 12377  df-6 12378  df-7 12379  df-8 12380  df-9 12381  df-n0 12576  df-z 12663  df-dec 12784  df-uz 12935  df-fz 13609  df-fzo 13757  df-seq 14113  df-hash 14442  df-struct 17286  df-sets 17303  df-slot 17321  df-ndx 17333  df-base 17349  df-ress 17370  df-plusg 17402  df-mulr 17403  df-sca 17405  df-vsca 17406  df-ip 17407  df-tset 17408  df-ple 17409  df-ds 17411  df-hom 17413  df-cco 17414  df-0g 17573  df-gsum 17574  df-prds 17579  df-pws 17581  df-mre 17717  df-mrc 17718  df-acs 17720  df-mgm 18777  df-sgrp 18869  df-mnd 18885  df-mhm 18939  df-submnd 18940  df-grp 19108  df-minusg 19109  df-sbg 19110  df-mulg 19239  df-subg 19294  df-ghm 19389  df-cntz 19492  df-cmn 19957  df-abl 19958  df-mgp 20322  df-rng 20336  df-ur 20369  df-srg 20374  df-ring 20422  df-cring 20423  df-rhm 20663  df-subrng 20759  df-subrg 20783  df-lmod 21098  df-lss 21168  df-assa 22122  df-asp 22123  df-ascl 22124  df-psr 22178  df-mvr 22179  df-mpl 22180
This theorem is used by:  mpfind  22385
  Copyright terms: Public domain W3C validator