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

Theorem psdmplcl 22157
Description: The derivative of a polynomial is a polynomial. (Contributed by SN, 12-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
psdmplcl.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
psdmplcl.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
psdmplcl.r (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
psdmplcl.x (𝜑𝑋𝐼)
psdmplcl.f (𝜑𝐹𝐵)
Assertion
Ref Expression
psdmplcl (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ 𝐵)

Proof of Theorem psdmplcl
Dummy variables 𝑏 𝑑 𝑖 𝑘 𝑦 𝑧 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2740 . . 3 (𝐼 mPwSer 𝑅) = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2 eqid 2740 . . 3 (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
3 psdmplcl.r . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ Mnd)
4 mndmgm 18707 . . . 4 (𝑅 ∈ Mnd → 𝑅 ∈ Mgm)
53, 4syl 17 . . 3 (𝜑𝑅 ∈ Mgm)
6 psdmplcl.x . . 3 (𝜑𝑋𝐼)
7 psdmplcl.p . . . . 5 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
8 psdmplcl.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑃)
97, 1, 8, 2mplbasss 21978 . . . 4 𝐵 ⊆ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅))
10 psdmplcl.f . . . 4 (𝜑𝐹𝐵)
119, 10sselid 3920 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
121, 2, 5, 6, 11psdcl 22156 . 2 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)))
13 eqid 2740 . . . 4 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
141, 2, 13, 6, 11psdval 22154 . . 3 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) = (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))))
15 ovex 7396 . . . . . . 7 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
1615rabex 5274 . . . . . 6 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V
1716a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V)
1817mptexd 7175 . . . 4 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))) ∈ V)
19 fvexd 6849 . . . 4 (𝜑 → (0g𝑅) ∈ V)
20 funmpt 6530 . . . . 5 Fun (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))))
2120a1i 11 . . . 4 (𝜑 → Fun (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))))
22 simpr 485 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
23 reldmmpl 21969 . . . . . . . . . . . . 13 Rel dom mPoly
247, 8, 23strov2rcl 17185 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹𝐵𝐼 ∈ V)
2510, 24syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐼 ∈ V)
2613psrbagsn 22046 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 ∈ V → (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
2827adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
2913psrbagaddcl 21906 . . . . . . . . 9 ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ∧ (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
3022, 28, 29syl2anc 590 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
31 eqidd 2741 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) = (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
32 eqid 2740 . . . . . . . . . 10 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
337, 32, 8, 13, 10mplelf 21979 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
3433feqmptd 6902 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 = (𝑧 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹𝑧)))
35 fveq2 6834 . . . . . . . 8 (𝑧 = (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) → (𝐹𝑧) = (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
3630, 31, 34, 35fmptco 7078 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) = (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))))
37 eqid 2740 . . . . . . . . 9 (0g𝑅) = (0g𝑅)
387, 8, 37, 10mplelsfi 21976 . . . . . . . 8 (𝜑𝐹 finSupp (0g𝑅))
3930fmpttd 7063 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
40 ovex 7396 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ V
41 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) = (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
4240, 41fnmpti 6635 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
4342a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
44 dffn3 6674 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↔ (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶ran (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
4543, 44sylib 219 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶ran (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
4645, 39fcod 6687 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶ran (𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
4746ffnd 6663 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
48 fnresi 6621 . . . . . . . . . . 11 ( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
4948a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) Fn { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
5013psrbagf 21900 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
5150adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
5251ffvelcdmda 7032 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑑𝑖) ∈ ℕ0)
5352nn0cnd 12498 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑑𝑖) ∈ ℂ)
54 ax-1cn 11094 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 ∈ ℂ
55 0cn 11134 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ ℂ
5654, 55ifcli 4509 . . . . . . . . . . . . . . 15 if(𝑖 = 𝑋, 1, 0) ∈ ℂ
5756a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → if(𝑖 = 𝑋, 1, 0) ∈ ℂ)
5853, 57pncand 11504 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → (((𝑑𝑖) + if(𝑖 = 𝑋, 1, 0)) − if(𝑖 = 𝑋, 1, 0)) = (𝑑𝑖))
5958mpteq2dva 5172 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑖𝐼 ↦ (((𝑑𝑖) + if(𝑖 = 𝑋, 1, 0)) − if(𝑖 = 𝑋, 1, 0))) = (𝑖𝐼 ↦ (𝑑𝑖)))
60 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
6127adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
6213psrbagaddcl 21906 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ∧ (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
6360, 61, 62syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
6413psrbagf 21900 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))):𝐼⟶ℕ0)
6564ffnd 6663 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) Fn 𝐼)
6663, 65syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) Fn 𝐼)
67 1ex 11138 . . . . . . . . . . . . . . . 16 1 ∈ V
68 c0ex 11136 . . . . . . . . . . . . . . . 16 0 ∈ V
6967, 68ifex 4512 . . . . . . . . . . . . . . 15 if(𝑦 = 𝑋, 1, 0) ∈ V
70 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) = (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))
7169, 70fnmpti 6635 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) Fn 𝐼
7271a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)) Fn 𝐼)
7325adantr 481 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝐼 ∈ V)
74 inidm 4162 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼𝐼) = 𝐼
7550ffnd 6663 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → 𝑑 Fn 𝐼)
7675adantl 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑑 Fn 𝐼)
77 eqidd 2741 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → (𝑑𝑖) = (𝑑𝑖))
78 eqeq1 2744 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑖 → (𝑦 = 𝑋𝑖 = 𝑋))
7978ifbid 4485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑖 → if(𝑦 = 𝑋, 1, 0) = if(𝑖 = 𝑋, 1, 0))
80 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → 𝑖𝐼)
8167, 68ifex 4512 . . . . . . . . . . . . . . . 16 if(𝑖 = 𝑋, 1, 0) ∈ V
8281a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → if(𝑖 = 𝑋, 1, 0) ∈ V)
8370, 79, 80, 82fvmptd3 6966 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))‘𝑖) = if(𝑖 = 𝑋, 1, 0))
8476, 72, 73, 73, 74, 77, 83ofval 7638 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑖𝐼) → ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))‘𝑖) = ((𝑑𝑖) + if(𝑖 = 𝑋, 1, 0)))
8566, 72, 73, 73, 74, 84, 83offval 7636 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) = (𝑖𝐼 ↦ (((𝑑𝑖) + if(𝑖 = 𝑋, 1, 0)) − if(𝑖 = 𝑋, 1, 0))))
8651feqmptd 6902 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑑 = (𝑖𝐼 ↦ (𝑑𝑖)))
8759, 85, 863eqtr4d 2785 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) = 𝑑)
8830adantlr 721 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) ∧ 𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
8988fmpttd 7063 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
9089, 60fvco3d 6935 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))‘𝑑) = ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘𝑑)))
91 eqid 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) = (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
92 oveq1 7370 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑑 → (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) = (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
93 ovexd 7398 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ V)
9491, 92, 60, 93fvmptd3 6966 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘𝑑) = (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
9594fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘𝑑)) = ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘(𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))
96 oveq1 7370 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑏 = (𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) → (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) = ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
97 ovexd 7398 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∈ V)
9841, 96, 63, 97fvmptd3 6966 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))‘(𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) = ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
9990, 95, 983eqtrd 2779 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))‘𝑑) = ((𝑑f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))) ∘f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))
100 fvresi 7124 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → (( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})‘𝑑) = 𝑑)
101100adantl 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})‘𝑑) = 𝑑)
10287, 99, 1013eqtr4d 2785 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑑 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))‘𝑑) = (( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})‘𝑑))
10347, 49, 102eqfnfvd 6981 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) = ( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}))
104 fcof1 7238 . . . . . . . . 9 (((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}⟶{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ∧ ((𝑏 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑏f − (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) = ( I ↾ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})) → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}–1-1→{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
10539, 103, 104syl2anc 590 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))):{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}–1-1→{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin})
10638, 105, 19, 10fsuppco 9312 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 ∘ (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) finSupp (0g𝑅))
10736, 106eqbrtrrd 5103 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) finSupp (0g𝑅))
108107fsuppimpd 9279 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) supp (0g𝑅)) ∈ Fin)
109 ssidd 3945 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) supp (0g𝑅)) ⊆ ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) supp (0g𝑅)))
110 eqid 2740 . . . . . . . 8 (.g𝑅) = (.g𝑅)
11132, 110, 37mulgnn0z 19075 . . . . . . 7 ((𝑅 ∈ Mnd ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛(.g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
1123, 111sylan 586 . . . . . 6 ((𝜑𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛(.g𝑅)(0g𝑅)) = (0g𝑅))
11313psrbagf 21900 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} → 𝑘:𝐼⟶ℕ0)
114113adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑘:𝐼⟶ℕ0)
1156adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → 𝑋𝐼)
116114, 115ffvelcdmd 7033 . . . . . . 7 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝑘𝑋) ∈ ℕ0)
117 peano2nn0 12475 . . . . . . 7 ((𝑘𝑋) ∈ ℕ0 → ((𝑘𝑋) + 1) ∈ ℕ0)
118116, 117syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → ((𝑘𝑋) + 1) ∈ ℕ0)
119 fvexd 6849 . . . . . 6 ((𝜑𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}) → (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))) ∈ V)
120109, 112, 118, 119, 19suppssov2 8145 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))) supp (0g𝑅)) ⊆ ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0))))) supp (0g𝑅)))
121108, 120ssfid 9176 . . . 4 (𝜑 → ((𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))) supp (0g𝑅)) ∈ Fin)
12218, 19, 21, 121isfsuppd 9276 . . 3 (𝜑 → (𝑘 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (((𝑘𝑋) + 1)(.g𝑅)(𝐹‘(𝑘f + (𝑦𝐼 ↦ if(𝑦 = 𝑋, 1, 0)))))) finSupp (0g𝑅))
12314, 122eqbrtrd 5101 . 2 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) finSupp (0g𝑅))
1247, 1, 2, 37, 8mplelbas 21972 . 2 ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ 𝐵 ↔ ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ (Base‘(𝐼 mPwSer 𝑅)) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) finSupp (0g𝑅)))
12512, 123, 124sylanbrc 589 1 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  {crab 3392  Vcvv 3432  ifcif 4461   class class class wbr 5079  cmpt 5160   I cid 5519  ccnv 5624  ran crn 5626  cres 5627  cima 5628  ccom 5629  Fun wfun 6486   Fn wfn 6487  wf 6488  1-1wf1 6489  cfv 6492  (class class class)co 7363  f cof 7625   supp csupp 8107  m cmap 8770  Fincfn 8890   finSupp cfsupp 9271  cc 11034  0cc0 11036  1c1 11037   + caddc 11039  cmin 11375  cn 12172  0cn0 12435  Basecbs 17177  0gc0g 17400  Mgmcmgm 18604  Mndcmnd 18700  .gcmg 19041   mPwSer cmps 21886   mPoly cmpl 21888   mPSDer cpsd 22129
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712  ax-rep 5206  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-tp 4567  df-op 4569  df-uni 4846  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-of 7627  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-er 8640  df-map 8772  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-4 12244  df-5 12245  df-6 12246  df-7 12247  df-8 12248  df-9 12249  df-n0 12436  df-z 12523  df-uz 12787  df-fz 13460  df-seq 13962  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17178  df-ress 17199  df-plusg 17231  df-mulr 17232  df-sca 17234  df-vsca 17235  df-tset 17237  df-0g 17402  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-mulg 19042  df-psr 21891  df-mpl 21893  df-psd 22151
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator