Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mplvrpmmhm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mplvrpmmhm 33549
Description: The action of permuting variables in a multivariate polynomial is a monoid homomorphism. (Contributed by Thierry Arnoux, 11-Jan-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
mplvrpmga.1 𝑆 = (SymGrp‘𝐼)
mplvrpmga.2 𝑃 = (Base‘𝑆)
mplvrpmga.3 𝑀 = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
mplvrpmga.4 𝐴 = (𝑑𝑃, 𝑓𝑀 ↦ (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))))
mplvrpmga.5 (𝜑𝐼𝑉)
mplvrpmmhm.f 𝐹 = (𝑓𝑀 ↦ (𝐷𝐴𝑓))
mplvrpmmhm.w 𝑊 = (𝐼 mPoly 𝑅)
mplvrpmmhm.1 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
mplvrpmmhm.2 (𝜑𝐷𝑃)
Assertion
Ref Expression
mplvrpmmhm (𝜑𝐹 ∈ (𝑊 MndHom 𝑊))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑑,𝑓,𝑥   𝐼,𝑑,𝑓,,𝑥   𝑀,𝑑,𝑓,𝑥   𝑃,𝑑,𝑓,𝑥   𝑥,𝑅   𝜑,𝑑,𝑓,𝑥   𝐷,𝑑,𝑓,,𝑥   𝑥,𝐹   𝑊,𝑑,𝑓,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑()   𝐴()   𝑃()   𝑅(𝑓,,𝑑)   𝑆(𝑥,𝑓,,𝑑)   𝐹(𝑓,,𝑑)   𝑀()   𝑉(𝑥,𝑓,,𝑑)   𝑊()

Proof of Theorem mplvrpmmhm
Dummy variables 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mplvrpmga.3 . . 3 𝑀 = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
2 mplvrpmmhm.w . . . 4 𝑊 = (𝐼 mPoly 𝑅)
32fveq2i 6825 . . 3 (Base‘𝑊) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
41, 3eqtr4i 2755 . 2 𝑀 = (Base‘𝑊)
5 eqid 2729 . 2 (+g𝑊) = (+g𝑊)
6 eqid 2729 . 2 (0g𝑊) = (0g𝑊)
7 mplvrpmga.5 . . . . 5 (𝜑𝐼𝑉)
8 mplvrpmmhm.1 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
92, 7, 8mplringd 21930 . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ Ring)
109ringgrpd 20127 . . 3 (𝜑𝑊 ∈ Grp)
1110grpmndd 18825 . 2 (𝜑𝑊 ∈ Mnd)
12 mplvrpmmhm.2 . . . 4 (𝜑𝐷𝑃)
13 mplvrpmga.1 . . . . . . . . 9 𝑆 = (SymGrp‘𝐼)
14 mplvrpmga.2 . . . . . . . . 9 𝑃 = (Base‘𝑆)
15 mplvrpmga.4 . . . . . . . . 9 𝐴 = (𝑑𝑃, 𝑓𝑀 ↦ (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))))
1613, 14, 1, 15, 7mplvrpmga 33548 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ (𝑆 GrpAct 𝑀))
1714gaf 19174 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝑆 GrpAct 𝑀) → 𝐴:(𝑃 × 𝑀)⟶𝑀)
1816, 17syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐴:(𝑃 × 𝑀)⟶𝑀)
1918fovcld 7476 . . . . . 6 ((𝜑𝐷𝑃𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
20193expa 1118 . . . . 5 (((𝜑𝐷𝑃) ∧ 𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
2120an32s 652 . . . 4 (((𝜑𝑓𝑀) ∧ 𝐷𝑃) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
2212, 21mpidan 689 . . 3 ((𝜑𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
23 mplvrpmmhm.f . . 3 𝐹 = (𝑓𝑀 ↦ (𝐷𝐴𝑓))
2422, 23fmptd 7048 . 2 (𝜑𝐹:𝑀𝑀)
25 eqid 2729 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
26 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
2726psrbasfsupp 33545 . . . . . . . . . . 11 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
28 simplr 768 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑖𝑀)
292, 25, 4, 27, 28mplelf 21905 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑖:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
3029adantr 480 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑖:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
3130ffnd 6653 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑖 Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
32 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑗𝑀)
332, 25, 4, 27, 32mplelf 21905 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑗:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
3433adantr 480 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑗:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
3534ffnd 6653 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑗 Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
36 ovex 7382 . . . . . . . . . 10 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
3736rabex 5278 . . . . . . . . 9 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V
3837a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V)
39 breq1 5095 . . . . . . . . 9 ( = (𝑥𝐷) → ( finSupp 0 ↔ (𝑥𝐷) finSupp 0))
40 nn0ex 12390 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ V
4140a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ℕ0 ∈ V)
427ad3antrrr 730 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐼𝑉)
437adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐼𝑉)
4440a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ℕ0 ∈ V)
45 breq1 5095 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( = 𝑥 → ( finSupp 0 ↔ 𝑥 finSupp 0))
4645elrab 3648 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↔ (𝑥 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∧ 𝑥 finSupp 0))
4746biimpi 216 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} → (𝑥 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∧ 𝑥 finSupp 0))
4847adantl 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∧ 𝑥 finSupp 0))
4948simpld 494 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥 ∈ (ℕ0m 𝐼))
5043, 44, 49elmaprd 32623 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥:𝐼⟶ℕ0)
5150ad4ant14 752 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥:𝐼⟶ℕ0)
5213, 14symgbasf1o 19254 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷𝑃𝐷:𝐼1-1-onto𝐼)
5312, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐷:𝐼1-1-onto𝐼)
54 f1of 6764 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷:𝐼1-1-onto𝐼𝐷:𝐼𝐼)
5553, 54syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷:𝐼𝐼)
5655ad3antrrr 730 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼𝐼)
5751, 56fcod 6677 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷):𝐼⟶ℕ0)
5841, 42, 57elmapdd 8768 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) ∈ (ℕ0m 𝐼))
5948simprd 495 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥 finSupp 0)
6053adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼1-1-onto𝐼)
61 f1of1 6763 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷:𝐼1-1-onto𝐼𝐷:𝐼1-1𝐼)
6260, 61syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼1-1𝐼)
63 0nn0 12399 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
6463a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 0 ∈ ℕ0)
65 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
6659, 62, 64, 65fsuppco 9292 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) finSupp 0)
6766ad4ant14 752 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) finSupp 0)
6839, 58, 67elrabd 3650 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
69 fnfvof 7630 . . . . . . . 8 (((𝑖 Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∧ 𝑗 Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) ∧ ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V ∧ (𝑥𝐷) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})) → ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = ((𝑖‘(𝑥𝐷))(+g𝑅)(𝑗‘(𝑥𝐷))))
7031, 35, 38, 68, 69syl22anc 838 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = ((𝑖‘(𝑥𝐷))(+g𝑅)(𝑗‘(𝑥𝐷))))
71 oveq2 7357 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = 𝑖 → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴𝑖))
7215a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝐴 = (𝑑𝑃, 𝑓𝑀 ↦ (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑)))))
73 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → 𝑓 = 𝑖)
74 coeq2 5801 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
7574adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
7673, 75fveq12d 6829 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (𝑖‘(𝑥𝐷)))
7776mpteq2dv 5186 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
7877adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖)) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
7912ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝐷𝑃)
8037a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V)
8180mptexd 7160 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
8272, 78, 79, 28, 81ovmpod 7501 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴𝑖) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
8371, 82sylan9eqr 2786 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = 𝑖) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
8423, 83, 28, 81fvmptd2 6938 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
85 fvexd 6837 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑖‘(𝑥𝐷)) ∈ V)
8684, 85fvmpt2d 6943 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝐹𝑖)‘𝑥) = (𝑖‘(𝑥𝐷)))
87 oveq2 7357 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = 𝑗 → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴𝑗))
88 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → 𝑓 = 𝑗)
8974adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
9088, 89fveq12d 6829 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (𝑗‘(𝑥𝐷)))
9190mpteq2dv 5186 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9291adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗)) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9380mptexd 7160 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
9472, 92, 79, 32, 93ovmpod 7501 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴𝑗) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9587, 94sylan9eqr 2786 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = 𝑗) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9623, 95, 32, 93fvmptd2 6938 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
97 fvexd 6837 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑗‘(𝑥𝐷)) ∈ V)
9896, 97fvmpt2d 6943 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝐹𝑗)‘𝑥) = (𝑗‘(𝑥𝐷)))
9986, 98oveq12d 7367 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥)) = ((𝑖‘(𝑥𝐷))(+g𝑅)(𝑗‘(𝑥𝐷))))
10070, 99eqtr4d 2767 . . . . . 6 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥)))
101100mpteq2dva 5185 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥))))
10224ad2antrr 726 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝐹:𝑀𝑀)
103102, 28ffvelcdmd 7019 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) ∈ 𝑀)
1042, 25, 4, 27, 103mplelf 21905 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
105104ffnd 6653 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
106102, 32ffvelcdmd 7019 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) ∈ 𝑀)
1072, 25, 4, 27, 106mplelf 21905 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
108107ffnd 6653 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
10980, 105, 108offvalfv 7635 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥))))
110101, 109eqtr4d 2767 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)))
111 oveq2 7357 . . . . . . 7 (𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴(𝑖(+g𝑊)𝑗)))
112 simpr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → 𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗))
11374adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
114112, 113fveq12d 6829 . . . . . . . . . 10 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷)))
115114mpteq2dv 5186 . . . . . . . . 9 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
116115adantl 481 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗))) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
11710ad2antrr 726 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑊 ∈ Grp)
1184, 5, 117, 28, 32grpcld 18826 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑖(+g𝑊)𝑗) ∈ 𝑀)
11980mptexd 7160 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
12072, 116, 79, 118, 119ovmpod 7501 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
121111, 120sylan9eqr 2786 . . . . . 6 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
12223, 121, 118, 119fvmptd2 6938 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
123 eqid 2729 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
1242, 4, 123, 5, 28, 32mpladd 21916 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑖(+g𝑊)𝑗) = (𝑖f (+g𝑅)𝑗))
125124fveq1d 6824 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)))
126125mpteq2dv 5186 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
127122, 126eqtrd 2764 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
1282, 4, 123, 5, 103, 106mpladd 21916 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝐹𝑖)(+g𝑊)(𝐹𝑗)) = ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)))
129110, 127, 1283eqtr4d 2774 . . 3 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = ((𝐹𝑖)(+g𝑊)(𝐹𝑗)))
130129anasss 466 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑖𝑀𝑗𝑀)) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = ((𝐹𝑖)(+g𝑊)(𝐹𝑗)))
131 simpr 484 . . . . 5 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → 𝑓 = (0g𝑊))
132131oveq2d 7365 . . . 4 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴(0g𝑊)))
13315a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝐴 = (𝑑𝑃, 𝑓𝑀 ↦ (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑)))))
134 simplrr 777 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑓 = (0g𝑊))
135 eqid 2729 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) = (0g𝑅)
1368ringgrpd 20127 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
1372, 27, 135, 6, 7, 136mpl0 21913 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0g𝑊) = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
138137ad2antrr 726 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (0g𝑊) = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
139134, 138eqtrd 2764 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑓 = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
14074ad2antrl 728 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
141140adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
142139, 141fveq12d 6829 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷)))
143142mpteq2dva 5185 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷))))
14455adantr 480 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼𝐼)
14550, 144fcod 6677 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷):𝐼⟶ℕ0)
14644, 43, 145elmapdd 8768 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) ∈ (ℕ0m 𝐼))
14739, 146, 66elrabd 3650 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
148 fvex 6835 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) ∈ V
149148fvconst2 7140 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥𝐷) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} → (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷)) = (0g𝑅))
150147, 149syl 17 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷)) = (0g𝑅))
151150mpteq2dva 5185 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅)))
152 fconstmpt 5681 . . . . . . . . . 10 ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅))
153137, 152eqtrdi 2780 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0g𝑊) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅)))
154151, 153eqtr4d 2767 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷))) = (0g𝑊))
155154adantr 480 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷))) = (0g𝑊))
156143, 155eqtrd 2764 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (0g𝑊))
1574, 6grpidcl 18844 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Grp → (0g𝑊) ∈ 𝑀)
15810, 157syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (0g𝑊) ∈ 𝑀)
159133, 156, 12, 158, 158ovmpod 7501 . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐴(0g𝑊)) = (0g𝑊))
160159adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴(0g𝑊)) = (0g𝑊))
161132, 160eqtrd 2764 . . 3 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴𝑓) = (0g𝑊))
16223, 161, 158, 158fvmptd2 6938 . 2 (𝜑 → (𝐹‘(0g𝑊)) = (0g𝑊))
1634, 4, 5, 5, 6, 6, 11, 11, 24, 130, 162ismhmd 18660 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝑊 MndHom 𝑊))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  {crab 3394  Vcvv 3436  {csn 4577   class class class wbr 5092  cmpt 5173   × cxp 5617  ccom 5623   Fn wfn 6477  wf 6478  1-1wf1 6479  1-1-ontowf1o 6481  cfv 6482  (class class class)co 7349  cmpo 7351  f cof 7611  m cmap 8753   finSupp cfsupp 9251  0cc0 11009  0cn0 12384  Basecbs 17120  +gcplusg 17161  0gc0g 17343   MndHom cmhm 18655  Grpcgrp 18812   GrpAct cga 19168  SymGrpcsymg 19248  Ringcrg 20118   mPoly cmpl 21813
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5218  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pow 5304  ax-pr 5371  ax-un 7671  ax-cnex 11065  ax-resscn 11066  ax-1cn 11067  ax-icn 11068  ax-addcl 11069  ax-addrcl 11070  ax-mulcl 11071  ax-mulrcl 11072  ax-mulcom 11073  ax-addass 11074  ax-mulass 11075  ax-distr 11076  ax-i2m1 11077  ax-1ne0 11078  ax-1rid 11079  ax-rnegex 11080  ax-rrecex 11081  ax-cnre 11082  ax-pre-lttri 11083  ax-pre-lttrn 11084  ax-pre-ltadd 11085  ax-pre-mulgt0 11086
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-nel 3030  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3395  df-v 3438  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4285  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4859  df-int 4897  df-iun 4943  df-iin 4944  df-br 5093  df-opab 5155  df-mpt 5174  df-tr 5200  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6249  df-ord 6310  df-on 6311  df-lim 6312  df-suc 6313  df-iota 6438  df-fun 6484  df-fn 6485  df-f 6486  df-f1 6487  df-fo 6488  df-f1o 6489  df-fv 6490  df-isom 6491  df-riota 7306  df-ov 7352  df-oprab 7353  df-mpo 7354  df-of 7613  df-ofr 7614  df-om 7800  df-1st 7924  df-2nd 7925  df-supp 8094  df-frecs 8214  df-wrecs 8245  df-recs 8294  df-rdg 8332  df-1o 8388  df-2o 8389  df-er 8625  df-map 8755  df-pm 8756  df-ixp 8825  df-en 8873  df-dom 8874  df-sdom 8875  df-fin 8876  df-fsupp 9252  df-sup 9332  df-oi 9402  df-card 9835  df-pnf 11151  df-mnf 11152  df-xr 11153  df-ltxr 11154  df-le 11155  df-sub 11349  df-neg 11350  df-nn 12129  df-2 12191  df-3 12192  df-4 12193  df-5 12194  df-6 12195  df-7 12196  df-8 12197  df-9 12198  df-n0 12385  df-z 12472  df-dec 12592  df-uz 12736  df-fz 13411  df-fzo 13558  df-seq 13909  df-hash 14238  df-struct 17058  df-sets 17075  df-slot 17093  df-ndx 17105  df-base 17121  df-ress 17142  df-plusg 17174  df-mulr 17175  df-sca 17177  df-vsca 17178  df-ip 17179  df-tset 17180  df-ple 17181  df-ds 17183  df-hom 17185  df-cco 17186  df-0g 17345  df-gsum 17346  df-prds 17351  df-pws 17353  df-mre 17488  df-mrc 17489  df-acs 17491  df-mgm 18514  df-sgrp 18593  df-mnd 18609  df-mhm 18657  df-submnd 18658  df-efmnd 18743  df-grp 18815  df-minusg 18816  df-mulg 18947  df-subg 19002  df-ghm 19092  df-ga 19169  df-cntz 19196  df-symg 19249  df-cmn 19661  df-abl 19662  df-mgp 20026  df-rng 20038  df-ur 20067  df-ring 20120  df-subrng 20431  df-subrg 20455  df-psr 21816  df-mpl 21818
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator