MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mplmon2mul Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplmon2mul 20273
Description: Product of scaled monomials. (Contributed by Stefan O'Rear, 8-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
mplmon2cl.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplmon2cl.d 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
mplmon2cl.z 0 = (0g𝑅)
mplmon2cl.c 𝐶 = (Base‘𝑅)
mplmon2cl.i (𝜑𝐼𝑊)
mplmon2mul.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
mplmon2mul.t = (.r𝑃)
mplmon2mul.u · = (.r𝑅)
mplmon2mul.x (𝜑𝑋𝐷)
mplmon2mul.y (𝜑𝑌𝐷)
mplmon2mul.f (𝜑𝐹𝐶)
mplmon2mul.g (𝜑𝐺𝐶)
Assertion
Ref Expression
mplmon2mul (𝜑 → ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 𝐹, 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, 𝐺, 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (𝐹 · 𝐺), 0 )))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑦   𝑦,𝐶   𝑦,𝐷   𝑦,𝐹   𝑦,𝐺   𝑓,𝐼   𝑦,𝑅   𝑦, ·   𝑓,𝑋,𝑦   𝑓,𝑌,𝑦   𝑦, 0
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐶(𝑓)   𝐷(𝑓)   𝑃(𝑦,𝑓)   𝑅(𝑓)   (𝑦,𝑓)   · (𝑓)   𝐹(𝑓)   𝐺(𝑓)   𝐼(𝑦)   𝑊(𝑦,𝑓)   0 (𝑓)

Proof of Theorem mplmon2mul
StepHypRef Expression
1 mplmon2cl.i . . . . 5 (𝜑𝐼𝑊)
2 mplmon2mul.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
3 mplmon2cl.p . . . . . 6 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
43mplassa 20227 . . . . 5 ((𝐼𝑊𝑅 ∈ CRing) → 𝑃 ∈ AssAlg)
51, 2, 4syl2anc 586 . . . 4 (𝜑𝑃 ∈ AssAlg)
6 mplmon2mul.f . . . . 5 (𝜑𝐹𝐶)
7 mplmon2cl.c . . . . . 6 𝐶 = (Base‘𝑅)
83, 1, 2mplsca 20217 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 = (Scalar‘𝑃))
98fveq2d 6667 . . . . . 6 (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
107, 9syl5eq 2866 . . . . 5 (𝜑𝐶 = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
116, 10eleqtrd 2913 . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)))
12 eqid 2819 . . . . 5 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
13 mplmon2cl.z . . . . 5 0 = (0g𝑅)
14 eqid 2819 . . . . 5 (1r𝑅) = (1r𝑅)
15 mplmon2cl.d . . . . 5 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
16 crngring 19300 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
172, 16syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
18 mplmon2mul.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐷)
193, 12, 13, 14, 15, 1, 17, 18mplmon 20236 . . . 4 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃))
20 assalmod 20084 . . . . . 6 (𝑃 ∈ AssAlg → 𝑃 ∈ LMod)
215, 20syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ LMod)
22 mplmon2mul.g . . . . . 6 (𝜑𝐺𝐶)
2322, 10eleqtrd 2913 . . . . 5 (𝜑𝐺 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)))
24 mplmon2mul.y . . . . . 6 (𝜑𝑌𝐷)
253, 12, 13, 14, 15, 1, 17, 24mplmon 20236 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃))
26 eqid 2819 . . . . . 6 (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
27 eqid 2819 . . . . . 6 ( ·𝑠𝑃) = ( ·𝑠𝑃)
28 eqid 2819 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
2912, 26, 27, 28lmodvscl 19643 . . . . 5 ((𝑃 ∈ LMod ∧ 𝐺 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃)) → (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))) ∈ (Base‘𝑃))
3021, 23, 25, 29syl3anc 1366 . . . 4 (𝜑 → (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))) ∈ (Base‘𝑃))
31 mplmon2mul.t . . . . 5 = (.r𝑃)
3212, 26, 28, 27, 31assaass 20082 . . . 4 ((𝑃 ∈ AssAlg ∧ (𝐹 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃) ∧ (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))) ∈ (Base‘𝑃))) → ((𝐹( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 ))) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))))
335, 11, 19, 30, 32syl13anc 1367 . . 3 (𝜑 → ((𝐹( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 ))) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))))
3412, 26, 28, 27, 31assaassr 20083 . . . . 5 ((𝑃 ∈ AssAlg ∧ (𝐺 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃) ∧ (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃))) → ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = (𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))))
355, 23, 19, 25, 34syl13anc 1367 . . . 4 (𝜑 → ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = (𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))))
3635oveq2d 7164 . . 3 (𝜑 → (𝐹( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))))
373, 12, 13, 14, 15, 1, 17, 18, 31, 24mplmonmul 20237 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )))
3837oveq2d 7164 . . . . 5 (𝜑 → (𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))))
3938oveq2d 7164 . . . 4 (𝜑 → (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )))))
4015psrbagaddcl 20142 . . . . . . 7 ((𝐼𝑊𝑋𝐷𝑌𝐷) → (𝑋f + 𝑌) ∈ 𝐷)
411, 18, 24, 40syl3anc 1366 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋f + 𝑌) ∈ 𝐷)
423, 12, 13, 14, 15, 1, 17, 41mplmon 20236 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃))
43 eqid 2819 . . . . . 6 (.r‘(Scalar‘𝑃)) = (.r‘(Scalar‘𝑃))
4412, 26, 27, 28, 43lmodvsass 19651 . . . . 5 ((𝑃 ∈ LMod ∧ (𝐹 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ 𝐺 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑃)) ∧ (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )) ∈ (Base‘𝑃))) → ((𝐹(.r‘(Scalar‘𝑃))𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )))))
4521, 11, 23, 42, 44syl13anc 1367 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹(.r‘(Scalar‘𝑃))𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))) = (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 )))))
46 mplmon2mul.u . . . . . . 7 · = (.r𝑅)
478fveq2d 6667 . . . . . . 7 (𝜑 → (.r𝑅) = (.r‘(Scalar‘𝑃)))
4846, 47syl5req 2867 . . . . . 6 (𝜑 → (.r‘(Scalar‘𝑃)) = · )
4948oveqd 7165 . . . . 5 (𝜑 → (𝐹(.r‘(Scalar‘𝑃))𝐺) = (𝐹 · 𝐺))
5049oveq1d 7163 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹(.r‘(Scalar‘𝑃))𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))) = ((𝐹 · 𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))))
5139, 45, 503eqtr2d 2860 . . 3 (𝜑 → (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝐺( ·𝑠𝑃)((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))))) = ((𝐹 · 𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))))
5233, 36, 513eqtrd 2858 . 2 (𝜑 → ((𝐹( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 ))) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = ((𝐹 · 𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))))
533, 27, 15, 14, 13, 7, 1, 17, 18, 6mplmon2 20265 . . 3 (𝜑 → (𝐹( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 𝐹, 0 )))
543, 27, 15, 14, 13, 7, 1, 17, 24, 22mplmon2 20265 . . 3 (𝜑 → (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, 𝐺, 0 )))
5553, 54oveq12d 7166 . 2 (𝜑 → ((𝐹( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, (1r𝑅), 0 ))) (𝐺( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, (1r𝑅), 0 )))) = ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 𝐹, 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, 𝐺, 0 ))))
567, 46ringcl 19303 . . . 4 ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐶𝐺𝐶) → (𝐹 · 𝐺) ∈ 𝐶)
5717, 6, 22, 56syl3anc 1366 . . 3 (𝜑 → (𝐹 · 𝐺) ∈ 𝐶)
583, 27, 15, 14, 13, 7, 1, 17, 41, 57mplmon2 20265 . 2 (𝜑 → ((𝐹 · 𝐺)( ·𝑠𝑃)(𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (1r𝑅), 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (𝐹 · 𝐺), 0 )))
5952, 55, 583eqtr3d 2862 1 (𝜑 → ((𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 𝐹, 0 )) (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = 𝑌, 𝐺, 0 ))) = (𝑦𝐷 ↦ if(𝑦 = (𝑋f + 𝑌), (𝐹 · 𝐺), 0 )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1531  wcel 2108  {crab 3140  ifcif 4465  cmpt 5137  ccnv 5547  cima 5551  cfv 6348  (class class class)co 7148  f cof 7399  m cmap 8398  Fincfn 8501   + caddc 10532  cn 11630  0cn0 11889  Basecbs 16475  .rcmulr 16558  Scalarcsca 16560   ·𝑠 cvsca 16561  0gc0g 16705  1rcur 19243  Ringcrg 19289  CRingccrg 19290  LModclmod 19626  AssAlgcasa 20074   mPoly cmpl 20125
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1905  ax-6 1964  ax-7 2009  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2154  ax-12 2170  ax-ext 2791  ax-rep 5181  ax-sep 5194  ax-nul 5201  ax-pow 5257  ax-pr 5320  ax-un 7453  ax-cnex 10585  ax-resscn 10586  ax-1cn 10587  ax-icn 10588  ax-addcl 10589  ax-addrcl 10590  ax-mulcl 10591  ax-mulrcl 10592  ax-mulcom 10593  ax-addass 10594  ax-mulass 10595  ax-distr 10596  ax-i2m1 10597  ax-1ne0 10598  ax-1rid 10599  ax-rnegex 10600  ax-rrecex 10601  ax-cnre 10602  ax-pre-lttri 10603  ax-pre-lttrn 10604  ax-pre-ltadd 10605  ax-pre-mulgt0 10606
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1083  df-3an 1084  df-tru 1534  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2064  df-mo 2616  df-eu 2648  df-clab 2798  df-cleq 2812  df-clel 2891  df-nfc 2961  df-ne 3015  df-nel 3122  df-ral 3141  df-rex 3142  df-reu 3143  df-rmo 3144  df-rab 3145  df-v 3495  df-sbc 3771  df-csb 3882  df-dif 3937  df-un 3939  df-in 3941  df-ss 3950  df-pss 3952  df-nul 4290  df-if 4466  df-pw 4539  df-sn 4560  df-pr 4562  df-tp 4564  df-op 4566  df-uni 4831  df-int 4868  df-iun 4912  df-iin 4913  df-br 5058  df-opab 5120  df-mpt 5138  df-tr 5164  df-id 5453  df-eprel 5458  df-po 5467  df-so 5468  df-fr 5507  df-se 5508  df-we 5509  df-xp 5554  df-rel 5555  df-cnv 5556  df-co 5557  df-dm 5558  df-rn 5559  df-res 5560  df-ima 5561  df-pred 6141  df-ord 6187  df-on 6188  df-lim 6189  df-suc 6190  df-iota 6307  df-fun 6350  df-fn 6351  df-f 6352  df-f1 6353  df-fo 6354  df-f1o 6355  df-fv 6356  df-isom 6357  df-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7401  df-ofr 7402  df-om 7573  df-1st 7681  df-2nd 7682  df-supp 7823  df-wrecs 7939  df-recs 8000  df-rdg 8038  df-1o 8094  df-2o 8095  df-oadd 8098  df-er 8281  df-map 8400  df-pm 8401  df-ixp 8454  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  df-oi 8966  df-card 9360  df-pnf 10669  df-mnf 10670  df-xr 10671  df-ltxr 10672  df-le 10673  df-sub 10864  df-neg 10865  df-nn 11631  df-2 11692  df-3 11693  df-4 11694  df-5 11695  df-6 11696  df-7 11697  df-8 11698  df-9 11699  df-n0 11890  df-z 11974  df-uz 12236  df-fz 12885  df-fzo 13026  df-seq 13362  df-hash 13683  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-tset 16576  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-sbg 18100  df-mulg 18217  df-subg 18268  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19232  df-ur 19244  df-ring 19291  df-cring 19292  df-subrg 19525  df-lmod 19628  df-lss 19696  df-assa 20077  df-psr 20128  df-mpl 20130
This theorem is referenced by:  evlslem2  20284
  Copyright terms: Public domain W3C validator