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

Theorem mplind 22409
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 2763 . . . . . 6 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2 mplind.i . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
3 mplind.r . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
41, 2, 3psrassa 22310 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg)
5 inss2 4137 . . . . . 6 (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
6 mplind.sy . . . . . . . 8 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
7 mplind.sb . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑌)
8 crngring 20502 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
93, 8syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
101, 6, 7, 2, 9mplsubrg 22342 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
11 eqid 2763 . . . . . . . 8 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
1211subrgss 20854 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
1310, 12syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
145, 13sstrid 3924 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
15 mplind.sv . . . . . . . . 9 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
166, 15, 7, 2, 9mvrf2 22330 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑉:𝐼⟶𝐵)
1716ffnd 6732 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑉 Fn 𝐼)
18 mplind.v . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐼) → (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻)
1918ralrimiva 3158 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻)
20 fnfvrnss 7145 . . . . . . 7 ((𝑉 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻) → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2117, 19, 20syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2216frnd 6740 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐵)
2321, 22ssind 4140 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
24 eqid 2763 . . . . . 6 (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2524, 11aspss 22214 . . . . 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 1399 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) ⊆ ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)))
276, 1, 15, 24, 2, 3mplbas2 22381 . . . . 5 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = (Base‘𝑌))
2827, 7eqtr4di 2816 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘ran 𝑉) = 𝐵)
295a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵)
306mplassa 22359 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐼 ∈ 𝑊 ∧ 𝑅 ∈ CRing) → 𝑌 ∈ AssAlg)
312, 3, 30syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝑌 ∈ AssAlg)
32 mplind.sc . . . . . . . . . . . . . 14 𝐶 = (algSc‘𝑌)
33 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . 14 (Scalar‘𝑌) = (Scalar‘𝑌)
3432, 33asclrhm 22228 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
3531, 34syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌))
36 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 13 (1r‘(Scalar‘𝑌)) = (1r‘(Scalar‘𝑌))
37 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 13 (1r‘𝑌) = (1r‘𝑌)
3836, 37rhm1 20754 . . . . . . . . . . . 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 6908 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))))
4140eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = (1r‘(Scalar‘𝑌)) → ((𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻))
42 mplind.s . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐾) → (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
4342ralrimiva 3158 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐾 (𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻)
446, 2, 3mplsca 22350 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑌))
4544, 9eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Ring)
46 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Base‘(Scalar‘𝑌)) = (Base‘(Scalar‘𝑌))
4746, 36ringidcl 20524 . . . . . . . . . . . . . 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 6912 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5149, 50eqtrid 2810 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐾 = (Base‘(Scalar‘𝑌)))
5248, 51eleqtrrd 2867 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (1r‘(Scalar‘𝑌)) ∈ 𝐾)
5341, 43, 52rspcdva 3581 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐻)
5439, 53eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ 𝐻)
55 assaring 22199 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ Ring)
5631, 55syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
577, 37ringidcl 20524 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ Ring → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5856, 57syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5954, 58elind 4100 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
6059ne0d 4291 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ≠ ∅)
61 elinel1 4101 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑧 ∈ 𝐻)
62 elinel1 4101 . . . . . . . . . . . . . . 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 7637 . . . . . . . . . . . . . 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 22198 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ LMod)
6831, 67syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑌 ∈ LMod)
69 lmodgrp 21172 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐵)
76 mplind.sp . . . . . . . . . . . . . . 15 + = (+g‘𝑌)
777, 76grpcl 19181 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧 ∈ 𝐵 ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
7871, 73, 75, 77syl3anc 1399 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧 + 𝑤) ∈ 𝐵)
7966, 78elind 4100 . . . . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
82 mplind.st . . . . . . . . . . . . 13 · = (.r‘𝑌)
83 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐵)
877, 82, 37, 83, 84, 86ringnegl 20563 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) · 𝑧) = ((invg‘𝑌)‘𝑧))
88 simpl 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝜑)
89 rhmghm 20744 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) RingHom 𝑌) → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
9035, 89syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝜑 → 𝐶 ∈ ((Scalar‘𝑌) GrpHom 𝑌))
91 eqid 2763 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (invg‘(Scalar‘𝑌)) = (invg‘(Scalar‘𝑌))
9246, 91, 83ghminv 19466 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6912 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg‘𝑌)‘(𝐶‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)))
9593, 94eqtrd 2798 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) = ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)))
96 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))))
9796eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) → ((𝐶‘𝑥) ∈ 𝐻 ↔ (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻))
98 ringgrp 20494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
9945, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
10046, 91grpinvcl 19227 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2867 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → ((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌))) ∈ 𝐾)
10397, 43, 102rspcdva 3581 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (𝐶‘((invg‘(Scalar‘𝑌))‘(1r‘(Scalar‘𝑌)))) ∈ 𝐻)
10495, 103eqeltrrd 2865 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) ∈ 𝐻)
105104adantr 486 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) ∈ 𝐻)
10685elin1d 4104 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐻)
107 mplind.t . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
108107caovclg 7637 . . . . . . . . . . . . 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 2865 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐻)
11170adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑌 ∈ Grp)
1127, 83grpinvcl 19227 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧 ∈ 𝐵) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
113111, 86, 112syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
114110, 113elind 4100 . . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧 + 𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)))
1177, 76, 83issubg2 19381 . . . . . . . . 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 4101 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐻)
121 elinel1 4101 . . . . . . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑦 ∈ 𝐵)
1297, 82ringcl 20507 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ Ring ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
130124, 126, 128, 129syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐵)
131123, 130elind 4100 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
132131ralrimivva 3209 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)∀𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑥 · 𝑦) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
1337, 37, 82issubrg2 20874 . . . . . . . 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 22333 . . . . . . . 8 𝑌 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
137136subsubrg 20880 . . . . . . 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 22198 . . . . . . 7 ((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1414, 140syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1421, 6, 7, 2, 9mpllss 22340 . . . . . 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 4105 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐵)
147 eqid 2763 . . . . . . . . . . . 12 ( ·𝑠 ‘𝑌) = ( ·𝑠 ‘𝑌)
14832, 33, 46, 7, 82, 147asclmul1 22224 . . . . . . . . . . 11 ((𝑌 ∈ AssAlg ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤))
149143, 144, 146, 148syl3anc 1399 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → ((𝐶‘𝑧) · 𝑤) = (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤))
150 fveq2 6908 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑧 → (𝐶‘𝑥) = (𝐶‘𝑧))
151150eleq1d 2849 . . . . . . . . . . . . 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 2867 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑧 ∈ 𝐾)
155151, 152, 154rspcdva 3581 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝐶‘𝑧) ∈ 𝐻)
156145elin1d 4104 . . . . . . . . . . . 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 7637 . . . . . . . . . . 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 2865 . . . . . . . . 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 21183 . . . . . . . . . 10 ((𝑌 ∈ LMod ∧ 𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ 𝐵) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
163161, 144, 146, 162syl3anc 1399 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ 𝐵)
164160, 163elind 4100 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌)) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → (𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
165164ralrimivva 3209 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑌))∀𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)(𝑧( ·𝑠 ‘𝑌)𝑤) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
166 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (LSubSp‘𝑌) = (LSubSp‘𝑌)
16733, 46, 7, 147, 166islss4 21267 . . . . . . . 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 2763 . . . . . . . 8 (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (LSubSp‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
171136, 170, 166lsslss 21266 . . . . . . 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 22212 . . . . 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 1399 . . . 4 (𝜑 → ((AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))‘(𝐻 ∩ 𝐵)) = (𝐻 ∩ 𝐵))
17626, 28, 1753sstr3d 3967 . . 3 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
177 mplind.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
178176, 177sseldd 3914 . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
179178elin1d 4104 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 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  ran crn 5656   Fn wfn 6553  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443  Basecbs 17416  +gcplusg 17457  .rcmulr 17458  Scalarcsca 17460   ·𝑠 cvsca 17461  Grpcgrp 19173  invgcminusg 19174  SubGrpcsubg 19359   GrpHom cghm 19456  1rcur 20437  Ringcrg 20489  CRingccrg 20490   RingHom crh 20729  SubRingcsubrg 20851  LModclmod 21165  LSubSpclss 21236  AssAlgcasa 22188  AlgSpancasp 22189  algSccascl 22190   mPwSer cmps 22242   mVar cmvr 22243   mPoly cmpl 22244
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-ofr 7718  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-supp 8205  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-er 8745  df-map 8877  df-pm 8878  df-ixp 8954  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fsupp 9382  df-sup 9461  df-oi 9531  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-5 12435  df-6 12436  df-7 12437  df-8 12438  df-9 12439  df-n0 12634  df-z 12721  df-dec 12842  df-uz 12993  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-seq 14172  df-hash 14502  df-struct 17354  df-sets 17371  df-slot 17389  df-ndx 17401  df-base 17417  df-ress 17438  df-plusg 17470  df-mulr 17471  df-sca 17473  df-vsca 17474  df-ip 17475  df-tset 17476  df-ple 17477  df-ds 17479  df-hom 17481  df-cco 17482  df-0g 17641  df-gsum 17642  df-prds 17647  df-pws 17649  df-mre 17785  df-mrc 17786  df-acs 17788  df-mgm 18845  df-sgrp 18937  df-mnd 18953  df-mhm 19007  df-submnd 19008  df-grp 19176  df-minusg 19177  df-sbg 19178  df-mulg 19307  df-subg 19362  df-ghm 19457  df-cntz 19561  df-cmn 20026  df-abl 20027  df-mgp 20391  df-rng 20405  df-ur 20438  df-srg 20443  df-ring 20491  df-cring 20492  df-rhm 20732  df-subrng 20828  df-subrg 20852  df-lmod 21167  df-lss 21237  df-assa 22191  df-asp 22192  df-ascl 22193  df-psr 22247  df-mvr 22248  df-mpl 22249
This theorem is used by:  mpfind  22454
  Copyright terms: Public domain W3C validator