Theorem ply1lss 21277

Description: Univariate polynomials form a linear subspace of the set of univariate power series. (Contributed by Mario Carneiro, 9-Feb-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
ply1val.1	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
ply1val.2	⊢ 𝑆 = (PwSer1‘𝑅)
ply1bas.u	⊢ 𝑈 = (Base‘𝑃)

Assertion

Ref	Expression
ply1lss	⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑆))

Proof of Theorem ply1lss

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. . 3 ⊢ (1o mPwSer 𝑅) = (1o mPwSer 𝑅)
2		eqid 2738	. . 3 ⊢ (1o mPoly 𝑅) = (1o mPoly 𝑅)
3		ply1val.1	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
4		ply1val.2	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (PwSer1‘𝑅)
5		ply1bas.u	. . . 4 ⊢ 𝑈 = (Base‘𝑃)
6	3, 4, 5	ply1bas 21276	. . 3 ⊢ 𝑈 = (Base‘(1o mPoly 𝑅))
7		1on 8274	. . . 4 ⊢ 1o ∈ On
8	7	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 1o ∈ On)
9		id 22	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Ring)
10	1, 2, 6, 8, 9	mpllss 21119	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ∈ (LSubSp‘(1o mPwSer 𝑅)))
11		eqidd 2739	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘(1o mPwSer 𝑅)) = (Base‘(1o mPwSer 𝑅)))
12	4	psr1val 21267	. . . 4 ⊢ 𝑆 = ((1o ordPwSer 𝑅)‘∅)
13		0ss 4327	. . . . 5 ⊢ ∅ ⊆ (1o × 1o)
14	13	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ∅ ⊆ (1o × 1o))
15	1, 12, 14	opsrbas 21162	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘(1o mPwSer 𝑅)) = (Base‘𝑆))
16		ssv 3941	. . . 4 ⊢ (Base‘(1o mPwSer 𝑅)) ⊆ V
17	16	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘(1o mPwSer 𝑅)) ⊆ V)
18	1, 12, 14	opsrplusg 21164	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (+g‘(1o mPwSer 𝑅)) = (+g‘𝑆))
19	18	oveqdr 7283	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V)) → (𝑥(+g‘(1o mPwSer 𝑅))𝑦) = (𝑥(+g‘𝑆)𝑦))
20		ovexd 7290	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(1o mPwSer 𝑅)))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(1o mPwSer 𝑅))𝑦) ∈ V)
21	1, 12, 14	opsrvsca 21168	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ( ·𝑠 ‘(1o mPwSer 𝑅)) = ( ·𝑠 ‘𝑆))
22	21	oveqdr 7283	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘(1o mPwSer 𝑅)))) → (𝑥( ·𝑠 ‘(1o mPwSer 𝑅))𝑦) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)𝑦))
23	1, 8, 9	psrsca 21068	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘(1o mPwSer 𝑅)))
24	23	fveq2d 6760	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘(1o mPwSer 𝑅))))
25	1, 12, 14, 8, 9	opsrsca 21170	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))
26	25	fveq2d 6760	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑆)))
27	11, 15, 17, 19, 20, 22, 24, 26	lsspropd 20194	. 2 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (LSubSp‘(1o mPwSer 𝑅)) = (LSubSp‘𝑆))
28	10, 27	eleqtrd 2841	1 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑈 ∈ (LSubSp‘𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  Vcvv 3422   ⊆ wss 3883  ∅c0 4253   × cxp 5578  Oncon0 6251  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  1_oc1o 8260  Basecbs 16840  +_gcplusg 16888  Scalarcsca 16891   ·_𝑠 cvsca 16892  Ringcrg 19698  LSubSpclss 20108   mPwSer cmps 21017   mPoly cmpl 21019  PwSer₁cps1 21256  Poly₁cpl1 21258

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-rmo 3071  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-dec 12367  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-ple 16908  df-0g 17069  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-subg 18667  df-mgp 19636  df-ring 19700  df-lss 20109  df-psr 21022  df-mpl 21024  df-opsr 21026  df-psr1 21261  df-ply1 21263

This theorem is referenced by:  ply1assa  21280  ply1lmod  21333