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 33727
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 6845 . . 3 (Base‘𝑊) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
41, 3eqtr4i 2763 . 2 𝑀 = (Base‘𝑊)
5 eqid 2737 . 2 (+g𝑊) = (+g𝑊)
6 eqid 2737 . 2 (0g𝑊) = (0g𝑊)
7 mplvrpmga.5 . . . . 5 (𝜑𝐼𝑉)
8 mplvrpmmhm.1 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
92, 7, 8mplringd 21993 . . . 4 (𝜑𝑊 ∈ Ring)
109ringgrpd 20192 . . 3 (𝜑𝑊 ∈ Grp)
1110grpmndd 18891 . 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 33726 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ (𝑆 GrpAct 𝑀))
1714gaf 19239 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝑆 GrpAct 𝑀) → 𝐴:(𝑃 × 𝑀)⟶𝑀)
1816, 17syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝐴:(𝑃 × 𝑀)⟶𝑀)
1918fovcld 7495 . . . . . 6 ((𝜑𝐷𝑃𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
20193expa 1119 . . . . 5 (((𝜑𝐷𝑃) ∧ 𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
2120an32s 653 . . . 4 (((𝜑𝑓𝑀) ∧ 𝐷𝑃) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
2212, 21mpidan 690 . . 3 ((𝜑𝑓𝑀) → (𝐷𝐴𝑓) ∈ 𝑀)
23 mplvrpmmhm.f . . 3 𝐹 = (𝑓𝑀 ↦ (𝐷𝐴𝑓))
2422, 23fmptd 7068 . 2 (𝜑𝐹:𝑀𝑀)
25 eqid 2737 . . . . . . . . . . 11 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
26 eqid 2737 . . . . . . . . . . . 12 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
2726psrbasfsupp 33709 . . . . . . . . . . 11 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
28 simplr 769 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑖𝑀)
292, 25, 4, 27, 28mplelf 21968 . . . . . . . . . 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 6671 . . . . . . . 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 21968 . . . . . . . . . 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 6671 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑗 Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
36 ovex 7401 . . . . . . . . . 10 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
3736rabex 5286 . . . . . . . . 9 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V
3837a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V)
39 breq1 5103 . . . . . . . . 9 ( = (𝑥𝐷) → ( finSupp 0 ↔ (𝑥𝐷) finSupp 0))
40 nn0ex 12419 . . . . . . . . . . 11 0 ∈ V
4140a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ℕ0 ∈ V)
427ad3antrrr 731 . . . . . . . . . 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 5103 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 32774 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥:𝐼⟶ℕ0)
5150ad4ant14 753 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑥:𝐼⟶ℕ0)
5213, 14symgbasf1o 19319 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐷𝑃𝐷:𝐼1-1-onto𝐼)
5312, 52syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐷:𝐼1-1-onto𝐼)
54 f1of 6782 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐷:𝐼1-1-onto𝐼𝐷:𝐼𝐼)
5553, 54syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐷:𝐼𝐼)
5655ad3antrrr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼𝐼)
5751, 56fcod 6695 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷):𝐼⟶ℕ0)
5841, 42, 57elmapdd 8790 . . . . . . . . 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 6781 . . . . . . . . . . . 12 (𝐷:𝐼1-1-onto𝐼𝐷:𝐼1-1𝐼)
6260, 61syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝐷:𝐼1-1𝐼)
63 0nn0 12428 . . . . . . . . . . . 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 9317 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷) finSupp 0)
6766ad4ant14 753 . . . . . . . . 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 7649 . . . . . . . 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 839 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = ((𝑖‘(𝑥𝐷))(+g𝑅)(𝑗‘(𝑥𝐷))))
71 oveq2 7376 . . . . . . . . . . 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 5815 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑑 = 𝐷 → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
7574adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
7673, 75fveq12d 6849 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑖) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (𝑖‘(𝑥𝐷)))
7776mpteq2dv 5194 . . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝐷𝑃)
8037a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V)
8180mptexd 7180 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
8272, 78, 79, 28, 81ovmpod 7520 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴𝑖) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
8371, 82sylan9eqr 2794 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = 𝑖) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
8423, 83, 28, 81fvmptd2 6958 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑖‘(𝑥𝐷))))
85 fvexd 6857 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑖‘(𝑥𝐷)) ∈ V)
8684, 85fvmpt2d 6963 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝐹𝑖)‘𝑥) = (𝑖‘(𝑥𝐷)))
87 oveq2 7376 . . . . . . . . . . 11 (𝑓 = 𝑗 → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴𝑗))
88 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → 𝑓 = 𝑗)
8974adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
9088, 89fveq12d 6849 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = 𝑗) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (𝑗‘(𝑥𝐷)))
9190mpteq2dv 5194 . . . . . . . . . . . . 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 7180 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
9472, 92, 79, 32, 93ovmpod 7520 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴𝑗) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9587, 94sylan9eqr 2794 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = 𝑗) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
9623, 95, 32, 93fvmptd2 6958 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑗‘(𝑥𝐷))))
97 fvexd 6857 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑗‘(𝑥𝐷)) ∈ V)
9896, 97fvmpt2d 6963 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝐹𝑗)‘𝑥) = (𝑗‘(𝑥𝐷)))
9986, 98oveq12d 7386 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥)) = ((𝑖‘(𝑥𝐷))(+g𝑅)(𝑗‘(𝑥𝐷))))
10070, 99eqtr4d 2775 . . . . . 6 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥)))
101100mpteq2dva 5193 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥))))
10224ad2antrr 727 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝐹:𝑀𝑀)
103102, 28ffvelcdmd 7039 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) ∈ 𝑀)
1042, 25, 4, 27, 103mplelf 21968 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
105104ffnd 6671 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑖) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
106102, 32ffvelcdmd 7039 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) ∈ 𝑀)
1072, 25, 4, 27, 106mplelf 21968 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}⟶(Base‘𝑅))
108107ffnd 6671 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹𝑗) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
10980, 105, 108offvalfv 7654 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (((𝐹𝑖)‘𝑥)(+g𝑅)((𝐹𝑗)‘𝑥))))
110101, 109eqtr4d 2775 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)))
111 oveq2 7376 . . . . . . 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 6849 . . . . . . . . . 10 ((𝑑 = 𝐷𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷)))
115114mpteq2dv 5194 . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → 𝑊 ∈ Grp)
1184, 5, 117, 28, 32grpcld 18892 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑖(+g𝑊)𝑗) ∈ 𝑀)
11980mptexd 7180 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))) ∈ V)
12072, 116, 79, 118, 119ovmpod 7520 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐷𝐴(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
121111, 120sylan9eqr 2794 . . . . . 6 ((((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) ∧ 𝑓 = (𝑖(+g𝑊)𝑗)) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
12223, 121, 118, 119fvmptd2 6958 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
123 eqid 2737 . . . . . . . 8 (+g𝑅) = (+g𝑅)
1242, 4, 123, 5, 28, 32mpladd 21979 . . . . . . 7 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑖(+g𝑊)𝑗) = (𝑖f (+g𝑅)𝑗))
125124fveq1d 6844 . . . . . 6 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷)) = ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷)))
126125mpteq2dv 5194 . . . . 5 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖(+g𝑊)𝑗)‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
127122, 126eqtrd 2772 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → (𝐹‘(𝑖(+g𝑊)𝑗)) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((𝑖f (+g𝑅)𝑗)‘(𝑥𝐷))))
1282, 4, 123, 5, 103, 106mpladd 21979 . . . 4 (((𝜑𝑖𝑀) ∧ 𝑗𝑀) → ((𝐹𝑖)(+g𝑊)(𝐹𝑗)) = ((𝐹𝑖) ∘f (+g𝑅)(𝐹𝑗)))
129110, 127, 1283eqtr4d 2782 . . 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 7384 . . . 4 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴𝑓) = (𝐷𝐴(0g𝑊)))
13315a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝐴 = (𝑑𝑃, 𝑓𝑀 ↦ (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑)))))
134 simplrr 778 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑓 = (0g𝑊))
135 eqid 2737 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) = (0g𝑅)
1368ringgrpd 20192 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
1372, 27, 135, 6, 7, 136mpl0 21976 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (0g𝑊) = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
138137ad2antrr 727 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (0g𝑊) = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
139134, 138eqtrd 2772 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 𝑓 = ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}))
14074ad2antrl 729 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
141140adantr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝑑) = (𝑥𝐷))
142139, 141fveq12d 6849 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) ∧ 𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑓‘(𝑥𝑑)) = (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷)))
143142mpteq2dva 5193 . . . . . . 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 6695 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → (𝑥𝐷):𝐼⟶ℕ0)
14644, 43, 145elmapdd 8790 . . . . . . . . . . . 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 6855 . . . . . . . . . . . 12 (0g𝑅) ∈ V
149148fvconst2 7160 . . . . . . . . . . 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 5193 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)})‘(𝑥𝐷))) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅)))
152 fconstmpt 5694 . . . . . . . . . 10 ({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} × {(0g𝑅)}) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅))
153137, 152eqtrdi 2788 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0g𝑊) = (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (0g𝑅)))
154151, 153eqtr4d 2775 . . . . . . . 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 2772 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑑 = 𝐷𝑓 = (0g𝑊))) → (𝑥 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ (𝑓‘(𝑥𝑑))) = (0g𝑊))
1574, 6grpidcl 18910 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Grp → (0g𝑊) ∈ 𝑀)
15810, 157syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → (0g𝑊) ∈ 𝑀)
159133, 156, 12, 158, 158ovmpod 7520 . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐴(0g𝑊)) = (0g𝑊))
160159adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴(0g𝑊)) = (0g𝑊))
161132, 160eqtrd 2772 . . 3 ((𝜑𝑓 = (0g𝑊)) → (𝐷𝐴𝑓) = (0g𝑊))
16223, 161, 158, 158fvmptd2 6958 . 2 (𝜑 → (𝐹‘(0g𝑊)) = (0g𝑊))
1634, 4, 5, 5, 6, 6, 11, 11, 24, 130, 162ismhmd 18723 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝑊 MndHom 𝑊))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  {crab 3401  Vcvv 3442  {csn 4582   class class class wbr 5100  cmpt 5181   × cxp 5630  ccom 5636   Fn wfn 6495  wf 6496  1-1wf1 6497  1-1-ontowf1o 6499  cfv 6500  (class class class)co 7368  cmpo 7370  f cof 7630  m cmap 8775   finSupp cfsupp 9276  0cc0 11038  0cn0 12413  Basecbs 17148  +gcplusg 17189  0gc0g 17371   MndHom cmhm 18718  Grpcgrp 18878   GrpAct cga 19233  SymGrpcsymg 19313  Ringcrg 20183   mPoly cmpl 21877
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-iin 4951  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-se 5586  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-of 7632  df-ofr 7633  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-supp 8113  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-2o 8408  df-er 8645  df-map 8777  df-pm 8778  df-ixp 8848  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-fsupp 9277  df-sup 9357  df-oi 9427  df-card 9863  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-3 12221  df-4 12222  df-5 12223  df-6 12224  df-7 12225  df-8 12226  df-9 12227  df-n0 12414  df-z 12501  df-dec 12620  df-uz 12764  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-seq 13937  df-hash 14266  df-struct 17086  df-sets 17103  df-slot 17121  df-ndx 17133  df-base 17149  df-ress 17170  df-plusg 17202  df-mulr 17203  df-sca 17205  df-vsca 17206  df-ip 17207  df-tset 17208  df-ple 17209  df-ds 17211  df-hom 17213  df-cco 17214  df-0g 17373  df-gsum 17374  df-prds 17379  df-pws 17381  df-mre 17517  df-mrc 17518  df-acs 17520  df-mgm 18577  df-sgrp 18656  df-mnd 18672  df-mhm 18720  df-submnd 18721  df-efmnd 18806  df-grp 18881  df-minusg 18882  df-mulg 19013  df-subg 19068  df-ghm 19157  df-ga 19234  df-cntz 19261  df-symg 19314  df-cmn 19726  df-abl 19727  df-mgp 20091  df-rng 20103  df-ur 20132  df-ring 20185  df-subrng 20494  df-subrg 20518  df-psr 21880  df-mpl 21882
This theorem is referenced by:  mplvrpmrhm  33728
  Copyright terms: Public domain W3C validator