Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  mvrf1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mvrf1 20197
 Description: The power series variable function is injective if the base ring is nonzero. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
mvrf.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
mvrf.v 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
mvrf.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
mvrf.i (𝜑𝐼𝑊)
mvrf.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
mvrf1.z 0 = (0g𝑅)
mvrf1.o 1 = (1r𝑅)
mvrf1.n (𝜑10 )
Assertion
Ref Expression
mvrf1 (𝜑𝑉:𝐼1-1𝐵)

Proof of Theorem mvrf1
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mvrf.s . . 3 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2 mvrf.v . . 3 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
3 mvrf.b . . 3 𝐵 = (Base‘𝑆)
4 mvrf.i . . 3 (𝜑𝐼𝑊)
5 mvrf.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
61, 2, 3, 4, 5mvrf 20196 . 2 (𝜑𝑉:𝐼𝐵)
7 mvrf1.n . . . . . 6 (𝜑10 )
87adantr 483 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦))) → 10 )
9 simp2r 1194 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦))
109fveq1d 6665 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ((𝑉𝑥)‘(𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0))) = ((𝑉𝑦)‘(𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0))))
11 eqid 2819 . . . . . . . . . 10 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
12 mvrf1.z . . . . . . . . . 10 0 = (0g𝑅)
13 mvrf1.o . . . . . . . . . 10 1 = (1r𝑅)
1443ad2ant1 1127 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 𝐼𝑊)
1553ad2ant1 1127 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 𝑅 ∈ Ring)
16 simp2ll 1234 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 𝑥𝐼)
172, 11, 12, 13, 14, 15, 16mvrid 20195 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ((𝑉𝑥)‘(𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0))) = 1 )
18 simp2lr 1235 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 𝑦𝐼)
19 1nn0 11905 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ0
2011snifpsrbag 20138 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼𝑊 ∧ 1 ∈ ℕ0) → (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
2114, 19, 20sylancl 588 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
222, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 21mvrval2 20194 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ((𝑉𝑦)‘(𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0))) = if((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)), 1 , 0 ))
2310, 17, 223eqtr3d 2862 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 1 = if((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)), 1 , 0 ))
24 simp3 1132 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ¬ 𝑥 = 𝑦)
25 mpteqb 6780 . . . . . . . . . . . . . 14 (∀𝑧𝐼 if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) ∈ ℕ0 → ((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) ↔ ∀𝑧𝐼 if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) = if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)))
26 0nn0 11904 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℕ0
2719, 26ifcli 4511 . . . . . . . . . . . . . . 15 if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) ∈ ℕ0
2827a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝐼 → if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) ∈ ℕ0)
2925, 28mprg 3150 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) ↔ ∀𝑧𝐼 if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) = if(𝑧 = 𝑦, 1, 0))
30 iftrue 4471 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = 𝑥 → if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) = 1)
31 eqeq1 2823 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧 = 𝑦𝑥 = 𝑦))
3231ifbid 4487 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧 = 𝑥 → if(𝑧 = 𝑦, 1, 0) = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0))
3330, 32eqeq12d 2835 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑥 → (if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) = if(𝑧 = 𝑦, 1, 0) ↔ 1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0)))
3433rspcv 3616 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥𝐼 → (∀𝑧𝐼 if(𝑧 = 𝑥, 1, 0) = if(𝑧 = 𝑦, 1, 0) → 1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0)))
3529, 34syl5bi 244 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝐼 → ((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) → 1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0)))
3616, 35syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) → 1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0)))
37 ax-1ne0 10598 . . . . . . . . . . . . 13 1 ≠ 0
38 eqeq1 2823 . . . . . . . . . . . . . 14 (1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) → (1 = 0 ↔ if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) = 0))
3938necon3abid 3050 . . . . . . . . . . . . 13 (1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) → (1 ≠ 0 ↔ ¬ if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) = 0))
4037, 39mpbii 235 . . . . . . . . . . . 12 (1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) → ¬ if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) = 0)
41 iffalse 4474 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 = 𝑦 → if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) = 0)
4240, 41nsyl2 143 . . . . . . . . . . 11 (1 = if(𝑥 = 𝑦, 1, 0) → 𝑥 = 𝑦)
4336, 42syl6 35 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) → 𝑥 = 𝑦))
4424, 43mtod 200 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → ¬ (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)))
45 iffalse 4474 . . . . . . . . 9 (¬ (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)) → if((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)), 1 , 0 ) = 0 )
4644, 45syl 17 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → if((𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑥, 1, 0)) = (𝑧𝐼 ↦ if(𝑧 = 𝑦, 1, 0)), 1 , 0 ) = 0 )
4723, 46eqtrd 2854 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → 1 = 0 )
48473expia 1115 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦))) → (¬ 𝑥 = 𝑦1 = 0 ))
4948necon1ad 3031 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦))) → ( 10𝑥 = 𝑦))
508, 49mpd 15 . . . 4 ((𝜑 ∧ ((𝑥𝐼𝑦𝐼) ∧ (𝑉𝑥) = (𝑉𝑦))) → 𝑥 = 𝑦)
5150expr 459 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝐼𝑦𝐼)) → ((𝑉𝑥) = (𝑉𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
5251ralrimivva 3189 . 2 (𝜑 → ∀𝑥𝐼𝑦𝐼 ((𝑉𝑥) = (𝑉𝑦) → 𝑥 = 𝑦))
53 dff13 7005 . 2 (𝑉:𝐼1-1𝐵 ↔ (𝑉:𝐼𝐵 ∧ ∀𝑥𝐼𝑦𝐼 ((𝑉𝑥) = (𝑉𝑦) → 𝑥 = 𝑦)))
546, 52, 53sylanbrc 585 1 (𝜑𝑉:𝐼1-1𝐵)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   ∧ w3a 1081   = wceq 1530   ∈ wcel 2107   ≠ wne 3014  ∀wral 3136  {crab 3140  ifcif 4465   ↦ cmpt 5137  ◡ccnv 5547   “ cima 5551  ⟶wf 6344  –1-1→wf1 6345  ‘cfv 6348  (class class class)co 7148   ↑m cmap 8398  Fincfn 8501  0cc0 10529  1c1 10530  ℕcn 11630  ℕ0cn0 11889  Basecbs 16475  0gc0g 16705  1rcur 19243  Ringcrg 19289   mPwSer cmps 20123   mVar cmvr 20124 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  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 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  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-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-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-riota 7106  df-ov 7151  df-oprab 7152  df-mpo 7153  df-of 7401  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-oadd 8098  df-er 8281  df-map 8400  df-en 8502  df-dom 8503  df-sdom 8504  df-fin 8505  df-fsupp 8826  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-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-tset 16576  df-0g 16707  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-grp 18098  df-mgp 19232  df-ur 19244  df-ring 19291  df-psr 20128  df-mvr 20129 This theorem is referenced by: (None)
 Copyright terms: Public domain W3C validator