Theorem mplmul 21125

Description: The multiplication operation on multivariate polynomials. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
mplmul.p	⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplmul.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
mplmul.m	⊢ · = (.r‘𝑅)
mplmul.t	⊢ ∙ = (.r‘𝑃)
mplmul.d	⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
mplmul.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
mplmul.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
mplmul	⊢ (𝜑 → (𝐹 ∙ 𝐺) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝐹‘𝑥) · (𝐺‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝑦,𝐷   𝑘,𝐹,𝑥   𝑘,𝐺,𝑥   ℎ,𝑘,𝑥,𝑦,𝐼   𝜑,𝑘,𝑥   · ,𝑘,𝑥   𝑅,𝑘,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑦,ℎ)   𝐵(𝑥,𝑦,ℎ,𝑘)   𝐷(ℎ)   𝑃(𝑥,𝑦,ℎ,𝑘)   𝑅(𝑦,ℎ)   ∙ (𝑥,𝑦,ℎ,𝑘)   · (𝑦,ℎ)   𝐹(𝑦,ℎ)   𝐺(𝑦,ℎ)

Proof of Theorem mplmul

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. 2 ⊢ (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2		eqid 2738	. 2 ⊢ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
3		mplmul.m	. 2 ⊢ · = (.r‘𝑅)
4		mplmul.t	. . 3 ⊢ ∙ = (.r‘𝑃)
5		mplmul.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
6	5	fvexi 6770	. . . 4 ⊢ 𝐵 ∈ V
7		mplmul.p	. . . . . 6 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
8	7, 1, 5	mplval2 21112	. . . . 5 ⊢ 𝑃 = ((𝐼 mPwSer 𝑅) ↾s 𝐵)
9		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (.r‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (.r‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
10	8, 9	ressmulr 16943	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ V → (.r‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (.r‘𝑃))
11	6, 10	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (.r‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (.r‘𝑃)
12	4, 11	eqtr4i 2769	. 2 ⊢ ∙ = (.r‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
13		mplmul.d	. 2 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
14	7, 1, 5, 2	mplbasss 21113	. . 3 ⊢ 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
15		mplmul.f	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
16	14, 15	sselid 3915	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
17		mplmul.g	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
18	14, 17	sselid 3915	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
19	1, 2, 3, 12, 13, 16, 18	psrmulfval 21064	1 ⊢ (𝜑 → (𝐹 ∙ 𝐺) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝐹‘𝑥) · (𝐺‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  {crab 3067  Vcvv 3422   class class class wbr 5070   ↦ cmpt 5153  ^◡ccnv 5579   “ cima 5583  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255   ∘_f cof 7509   ∘_r cofr 7510   ↑_m cmap 8573  Fincfn 8691   ≤ cle 10941   − cmin 11135  ℕcn 11903  ℕ₀cn0 12163  Basecbs 16840  ._rcmulr 16889   Σ_g cgsu 17068   mPwSer cmps 21017   mPoly cmpl 21019

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-map 8575  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-fz 13169  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-tset 16907  df-psr 21022  df-mpl 21024

This theorem is referenced by:  mplmonmul  21147  mhpmulcl  21249  mdegmullem  25148