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

Theorem mplind 22379
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 22280 . . . . 5 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg)
5 inss2 4134 . . . . . 6 (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ 𝐵
6 mplind.sy . . . . . . . 8 𝑌 = (𝐼 mPoly 𝑅)
7 mplind.sb . . . . . . . 8 𝐵 = (Base‘𝑌)
8 crngring 20472 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
93, 8syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
101, 6, 7, 2, 9mplsubrg 22312 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
11 eqid 2760 . . . . . . . 8 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
1211subrgss 20824 . . . . . . 7 (𝐵 ∈ (SubRing‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
1310, 12syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
145, 13sstrid 3919 . . . . 5 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
15 mplind.sv . . . . . . . . 9 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
166, 15, 7, 2, 9mvrf2 22300 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑉:𝐼⟶𝐵)
1716ffnd 6710 . . . . . . 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 7121 . . . . . . 7 ((𝑉 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐼 (𝑉‘𝑥) ∈ 𝐻) → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2117, 19, 20syl2anc 596 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐻)
2216frnd 6718 . . . . . 6 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ 𝐵)
2321, 22ssind 4137 . . . . 5 (𝜑 → ran 𝑉 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
24 eqid 2760 . . . . . 6 (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (AlgSpan‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
2524, 11aspss 22184 . . . . 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 22351 . . . . 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 22329 . . . . . . . . . . . . . 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 22198 . . . . . . . . . . . . 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 20724 . . . . . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . . . . 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 22320 . . . . . . . . . . . . . . 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 20494 . . . . . . . . . . . . . 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 6889 . . . . . . . . . . . . . 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 22169 . . . . . . . . . . . 12 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ Ring)
5631, 55syl 18 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
577, 37ringidcl 20494 . . . . . . . . . . 11 (𝑌 ∈ Ring → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5856, 57syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ 𝐵)
5954, 58elind 4097 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (1r‘𝑌) ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
6059ne0d 4287 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐻 ∩ 𝐵) ≠ ∅)
61 elinel1 4098 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑧 ∈ 𝐻)
62 elinel1 4098 . . . . . . . . . . . . . . 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 7613 . . . . . . . . . . . . . 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 22168 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑌 ∈ AssAlg → 𝑌 ∈ LMod)
6831, 67syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝜑 → 𝑌 ∈ LMod)
69 lmodgrp 21142 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑤 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑤 ∈ 𝐵)
76 mplind.sp . . . . . . . . . . . . . . 15 + = (+g‘𝑌)
777, 76grpcl 19152 . . . . . . . . . . . . . 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 4097 . . . . . . . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐵)
877, 82, 37, 83, 84, 86ringnegl 20533 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → (((invg‘𝑌)‘(1r‘𝑌)) · 𝑧) = ((invg‘𝑌)‘𝑧))
88 simpl 488 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝜑)
89 rhmghm 20714 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 19437 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6889 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 20464 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Scalar‘𝑌) ∈ Ring → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
9945, 98syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → (Scalar‘𝑌) ∈ Grp)
10046, 91grpinvcl 19198 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4101 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → 𝑧 ∈ 𝐻)
107 mplind.t . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝐻 ∧ 𝑦 ∈ 𝐻)) → (𝑥 · 𝑦) ∈ 𝐻)
108107caovclg 7613 . . . . . . . . . . . . 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 19198 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑌 ∈ Grp ∧ 𝑧 ∈ 𝐵) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
113111, 86, 112syl2anc 596 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑧 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵)) → ((invg‘𝑌)‘𝑧) ∈ 𝐵)
114110, 113elind 4097 . . . . . . . . . 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 19352 . . . . . . . . 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 4098 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) → 𝑥 ∈ 𝐻)
121 elinel1 4098 . . . . . . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))) → 𝑦 ∈ 𝐵)
1297, 82ringcl 20477 . . . . . . . . . 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 4097 . . . . . . . 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 20844 . . . . . . . 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 22303 . . . . . . . 8 𝑌 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
137136subsubrg 20850 . . . . . . 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 22168 . . . . . . 7 ((𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ AssAlg → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1414, 140syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐼 mPwSer 𝑅) ∈ LMod)
1421, 6, 7, 2, 9mpllss 22310 . . . . . 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 4102 . . . . . . . . . . 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 22194 . . . . . . . . . . 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 6885 . . . . . . . . . . . . . 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 4101 . . . . . . . . . . . 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 7613 . . . . . . . . . . 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 21153 . . . . . . . . . 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 4097 . . . . . . . 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 21237 . . . . . . . 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 21236 . . . . . . 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 22182 . . . . 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 3962 . . 3 (𝜑 → 𝐵 ⊆ (𝐻 ∩ 𝐵))
177 mplind.x . . 3 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
178176, 177sseldd 3909 . 2 (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐻 ∩ 𝐵))
179178elin1d 4101 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 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  ∅c0 4278  ran crn 5651   Fn wfn 6533  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420  Basecbs 17387  +gcplusg 17428  .rcmulr 17429  Scalarcsca 17431   ·𝑠 cvsca 17432  Grpcgrp 19144  invgcminusg 19145  SubGrpcsubg 19330   GrpHom cghm 19427  1rcur 20407  Ringcrg 20459  CRingccrg 20460   RingHom crh 20699  SubRingcsubrg 20821  LModclmod 21135  LSubSpclss 21206  AssAlgcasa 22158  AlgSpancasp 22159  algSccascl 22160   mPwSer cmps 22212   mVar cmvr 22213   mPoly cmpl 22214
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  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 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-ofr 7694  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-2o 8477  df-er 8717  df-map 8849  df-pm 8850  df-ixp 8926  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-sup 9434  df-oi 9504  df-card 10020  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-dec 12815  df-uz 12966  df-fz 13640  df-fzo 13789  df-seq 14145  df-hash 14475  df-struct 17325  df-sets 17342  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-ress 17409  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-ip 17446  df-tset 17447  df-ple 17448  df-ds 17450  df-hom 17452  df-cco 17453  df-0g 17612  df-gsum 17613  df-prds 17618  df-pws 17620  df-mre 17756  df-mrc 17757  df-acs 17759  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-mhm 18978  df-submnd 18979  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-sbg 19149  df-mulg 19278  df-subg 19333  df-ghm 19428  df-cntz 19531  df-cmn 19996  df-abl 19997  df-mgp 20361  df-rng 20375  df-ur 20408  df-srg 20413  df-ring 20461  df-cring 20462  df-rhm 20702  df-subrng 20798  df-subrg 20822  df-lmod 21137  df-lss 21207  df-assa 22161  df-asp 22162  df-ascl 22163  df-psr 22217  df-mvr 22218  df-mpl 22219
This theorem is used by:  mpfind  22424
  Copyright terms: Public domain W3C validator