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

Theorem psdpw 22452
Description: Power rule for partial derivative of power series. (Contributed by SN, 25-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
psdpw.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psdpw.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
psdpw.g · = (.g‘𝑆)
psdpw.t ∙ = (.r‘𝑆)
psdpw.m 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
psdpw.e ↑ = (.g‘𝑀)
psdpw.r (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
psdpw.x (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐼)
psdpw.f (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
psdpw.n (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
Assertion
Ref Expression
psdpw (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑁 ↑ 𝐹)) = ((𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))

Proof of Theorem psdpw
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psdpw.n . 2 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
2 fvoveq1 7431 . . . 4 (𝑛 = 1 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(1 ↑ 𝐹)))
3 id 23 . . . . . 6 (𝑛 = 1 → 𝑛 = 1)
4 oveq1 7415 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1 → (𝑛 − 1) = (1 − 1))
5 1m1e0 12384 . . . . . . . 8 (1 − 1) = 0
64, 5eqtrdi 2811 . . . . . . 7 (𝑛 = 1 → (𝑛 − 1) = 0)
76oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝑛 = 1 → ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹) = (0 ↑ 𝐹))
83, 7oveq12d 7426 . . . . 5 (𝑛 = 1 → (𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) = (1 · (0 ↑ 𝐹)))
98oveq1d 7423 . . . 4 (𝑛 = 1 → ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((1 · (0 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
102, 9eqeq12d 2776 . . 3 (𝑛 = 1 → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ↔ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(1 ↑ 𝐹)) = ((1 · (0 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
11 fvoveq1 7431 . . . 4 (𝑛 = 𝑚 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)))
12 id 23 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑚 → 𝑛 = 𝑚)
13 oveq1 7415 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 − 1) = (𝑚 − 1))
1413oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹) = ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹))
1512, 14oveq12d 7426 . . . . 5 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) = (𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)))
1615oveq1d 7423 . . . 4 (𝑛 = 𝑚 → ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
1711, 16eqeq12d 2776 . . 3 (𝑛 = 𝑚 → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ↔ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
18 fvoveq1 7431 . . . 4 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 + 1) ↑ 𝐹)))
19 id 23 . . . . . 6 (𝑛 = (𝑚 + 1) → 𝑛 = (𝑚 + 1))
20 oveq1 7415 . . . . . . 7 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑛 − 1) = ((𝑚 + 1) − 1))
2120oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝑛 = (𝑚 + 1) → ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹) = (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹))
2219, 21oveq12d 7426 . . . . 5 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) = ((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)))
2322oveq1d 7423 . . . 4 (𝑛 = (𝑚 + 1) → ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
2418, 23eqeq12d 2776 . . 3 (𝑛 = (𝑚 + 1) → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ↔ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 + 1) ↑ 𝐹)) = (((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
25 fvoveq1 7431 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑁 ↑ 𝐹)))
26 id 23 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑁 → 𝑛 = 𝑁)
27 oveq1 7415 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑁 → (𝑛 − 1) = (𝑁 − 1))
2827oveq1d 7423 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑁 → ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹) = ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹))
2926, 28oveq12d 7426 . . . . 5 (𝑛 = 𝑁 → (𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) = (𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)))
3029oveq1d 7423 . . . 4 (𝑛 = 𝑁 → ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
3125, 30eqeq12d 2776 . . 3 (𝑛 = 𝑁 → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑛 ↑ 𝐹)) = ((𝑛 · ((𝑛 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ↔ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑁 ↑ 𝐹)) = ((𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
32 psdpw.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑆)
33 psdpw.t . . . . 5 ∙ = (.r‘𝑆)
34 eqid 2760 . . . . 5 (1r‘𝑆) = (1r‘𝑆)
35 psdpw.s . . . . . . 7 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
36 psdpw.f . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
37 reldmpsr 22183 . . . . . . . . . 10 Rel dom mPwSer
3837, 35, 32elbasov 17355 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ 𝐵 → (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V))
3936, 38syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V))
4039simpld 500 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
41 psdpw.r . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
4235, 40, 41psrcrng 22240 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑆 ∈ CRing)
4342crngringd 20434 . . . . 5 (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
4441crnggrpd 20435 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
4544grpmgmd 19133 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑅 ∈ Mgm)
46 psdpw.x . . . . . 6 (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐼)
4735, 32, 45, 46, 36psdcl 22443 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ 𝐵)
4832, 33, 34, 43, 47ringlidmd 20462 . . . 4 (𝜑 → ((1r‘𝑆) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))
49 psdpw.m . . . . . . . . . 10 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
5049, 32mgpbas 20326 . . . . . . . . 9 𝐵 = (Base‘𝑀)
5149, 34ringidval 20370 . . . . . . . . 9 (1r‘𝑆) = (0g‘𝑀)
52 psdpw.e . . . . . . . . 9 ↑ = (.g‘𝑀)
5350, 51, 52mulg0 19245 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ 𝐵 → (0 ↑ 𝐹) = (1r‘𝑆))
5436, 53syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (0 ↑ 𝐹) = (1r‘𝑆))
5554oveq2d 7424 . . . . . 6 (𝜑 → (1 · (0 ↑ 𝐹)) = (1 · (1r‘𝑆)))
5632, 34, 43ringidcld 20456 . . . . . . 7 (𝜑 → (1r‘𝑆) ∈ 𝐵)
57 psdpw.g . . . . . . . 8 · = (.g‘𝑆)
5832, 57mulg1 19252 . . . . . . 7 ((1r‘𝑆) ∈ 𝐵 → (1 · (1r‘𝑆)) = (1r‘𝑆))
5956, 58syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (1 · (1r‘𝑆)) = (1r‘𝑆))
6055, 59eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → (1 · (0 ↑ 𝐹)) = (1r‘𝑆))
6160oveq1d 7423 . . . 4 (𝜑 → ((1 · (0 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((1r‘𝑆) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
6250, 52mulg1 19252 . . . . . 6 (𝐹 ∈ 𝐵 → (1 ↑ 𝐹) = 𝐹)
6336, 62syl 18 . . . . 5 (𝜑 → (1 ↑ 𝐹) = 𝐹)
6463fveq2d 6877 . . . 4 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(1 ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))
6548, 61, 643eqtr4rd 2806 . . 3 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(1 ↑ 𝐹)) = ((1 · (0 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
66 simpr 490 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
6766oveq1d 7423 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) = (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ∙ 𝐹))
6842adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑆 ∈ CRing)
6942crnggrpd 20435 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑆 ∈ Grp)
7069adantr 486 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑆 ∈ Grp)
71 simpr 490 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ)
7271nnzd 12688 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℤ)
7343adantr 486 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑆 ∈ Ring)
7449ringmgp 20426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑆 ∈ Ring → 𝑀 ∈ Mnd)
7573, 74syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ Mnd)
76 nnm1nn0 12616 . . . . . . . . . . . 12 (𝑚 ∈ ℕ → (𝑚 − 1) ∈ ℕ0)
7776adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 − 1) ∈ ℕ0)
7836adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝐹 ∈ 𝐵)
7950, 52, 75, 77, 78mulgnn0cld 19266 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∈ 𝐵)
8032, 57, 70, 72, 79mulgcld 19267 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∈ 𝐵)
8147adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹) ∈ 𝐵)
8232, 33, 68, 80, 81, 78crng32d 20448 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ∙ 𝐹) = (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
8382adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) ∙ 𝐹) = (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
8432, 57, 33mulgass2 20501 . . . . . . . . . . 11 ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝑚 ∈ ℤ ∧ ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∈ 𝐵 ∧ 𝐹 ∈ 𝐵)) → ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) = (𝑚 · (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)))
8573, 72, 79, 78, 84syl13anc 1399 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) = (𝑚 · (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)))
8649, 33mgpplusg 20325 . . . . . . . . . . . . . 14 ∙ = (+g‘𝑀)
8750, 52, 86mulgnn0p1 19256 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑀 ∈ Mnd ∧ (𝑚 − 1) ∈ ℕ0 ∧ 𝐹 ∈ 𝐵) → (((𝑚 − 1) + 1) ↑ 𝐹) = (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹))
8875, 77, 78, 87syl3anc 1398 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 − 1) + 1) ↑ 𝐹) = (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹))
8971nncnd 12320 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℂ)
90 npcan1 11710 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑚 ∈ ℂ → ((𝑚 − 1) + 1) = 𝑚)
9189, 90syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 − 1) + 1) = 𝑚)
9291oveq1d 7423 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 − 1) + 1) ↑ 𝐹) = (𝑚 ↑ 𝐹))
9388, 92eqtr3d 2797 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹) = (𝑚 ↑ 𝐹))
9493oveq2d 7424 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · (((𝑚 − 1) ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)) = (𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)))
9585, 94eqtrd 2795 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) = (𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)))
9695oveq1d 7423 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
9796adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = ((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
9867, 83, 973eqtrd 2799 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → ((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹) = ((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
9998oveq1d 7423 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹)(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) = (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
100 eqid 2760 . . . . . 6 (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
10141ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → 𝑅 ∈ CRing)
10246ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → 𝑋 ∈ 𝐼)
10343, 74syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑀 ∈ Mnd)
104 mndmgm 18891 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ Mnd → 𝑀 ∈ Mgm)
105103, 104syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀 ∈ Mgm)
106105adantr 486 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑀 ∈ Mgm)
10750, 52mulgnncl 19260 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ Mgm ∧ 𝑚 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵) → (𝑚 ↑ 𝐹) ∈ 𝐵)
108106, 71, 78, 107syl3anc 1398 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 ↑ 𝐹) ∈ 𝐵)
109108adantr 486 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (𝑚 ↑ 𝐹) ∈ 𝐵)
11036ad2antrr 739 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → 𝐹 ∈ 𝐵)
11135, 32, 100, 33, 101, 102, 109, 110psdmul 22448 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)) = (((((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ 𝐹)(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
11232, 57, 100mulgnnp1 19253 . . . . . . . . 9 ((𝑚 ∈ ℕ ∧ (𝑚 ↑ 𝐹) ∈ 𝐵) → ((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹))(+g‘𝑆)(𝑚 ↑ 𝐹)))
11371, 108, 112syl2anc 596 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹))(+g‘𝑆)(𝑚 ↑ 𝐹)))
114113oveq1d 7423 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹))(+g‘𝑆)(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
11532, 57, 70, 72, 108mulgcld 19267 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∈ 𝐵)
11632, 100, 33, 73, 115, 108, 81ringdird 20453 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹))(+g‘𝑆)(𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
117114, 116eqtrd 2795 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
118117adantr 486 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))(+g‘𝑆)((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))))
11999, 111, 1183eqtr4d 2805 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)) = (((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
120 simplr 781 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → 𝑚 ∈ ℕ)
12150, 52, 86mulgnnp1 19253 . . . . . 6 ((𝑚 ∈ ℕ ∧ 𝐹 ∈ 𝐵) → ((𝑚 + 1) ↑ 𝐹) = ((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ 𝐹))
122120, 110, 121syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → ((𝑚 + 1) ↑ 𝐹) = ((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ 𝐹))
123122fveq2d 6877 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 + 1) ↑ 𝐹)) = (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 ↑ 𝐹) ∙ 𝐹)))
124120nncnd 12320 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → 𝑚 ∈ ℂ)
125 pncan1 11709 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℂ → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
126124, 125syl 18 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → ((𝑚 + 1) − 1) = 𝑚)
127126oveq1d 7423 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹) = (𝑚 ↑ 𝐹))
128127oveq2d 7424 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → ((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)) = ((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)))
129128oveq1d 7423 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)) = (((𝑚 + 1) · (𝑚 ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
130119, 123, 1293eqtr4d 2805 . . 3 (((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ ℕ) ∧ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑚 ↑ 𝐹)) = ((𝑚 · ((𝑚 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹))) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘((𝑚 + 1) ↑ 𝐹)) = (((𝑚 + 1) · (((𝑚 + 1) − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
13110, 17, 24, 31, 65, 130nnindd 12324 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑁 ↑ 𝐹)) = ((𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
1321, 131mpdan 700 1 (𝜑 → (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘(𝑁 ↑ 𝐹)) = ((𝑁 · ((𝑁 − 1) ↑ 𝐹)) ∙ (((𝐼 mPSDer 𝑅)‘𝑋)‘𝐹)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3450  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ℂcc 11169  0cc0 11171  1c1 11172   + caddc 11174   − cmin 11512  ℕcn 12304  ℕ0cn0 12575  ℤcz 12662  Basecbs 17348  +gcplusg 17389  .rcmulr 17390  Mgmcmgm 18775  Mndcmnd 18884  Grpcgrp 19105  .gcmg 19238  mulGrpcmgp 20321  1rcur 20368  Ringcrg 20420  CRingccrg 20421   mPwSer cmps 22173   mPSDer cpsd 22416
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7676  df-ofr 7677  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-tpos 8221  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-2o 8455  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-ixp 8904  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9991  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-2 12374  df-3 12375  df-4 12376  df-5 12377  df-6 12378  df-7 12379  df-8 12380  df-9 12381  df-n0 12576  df-z 12663  df-dec 12784  df-uz 12935  df-fz 13609  df-fzo 13757  df-seq 14113  df-hash 14442  df-struct 17286  df-sets 17303  df-slot 17321  df-ndx 17333  df-base 17349  df-ress 17370  df-plusg 17402  df-mulr 17403  df-sca 17405  df-vsca 17406  df-ip 17407  df-tset 17408  df-ple 17409  df-ds 17411  df-hom 17413  df-cco 17414  df-0g 17573  df-gsum 17574  df-prds 17579  df-pws 17581  df-mre 17717  df-mrc 17718  df-acs 17720  df-mgm 18777  df-sgrp 18869  df-mnd 18885  df-mhm 18939  df-submnd 18940  df-grp 19108  df-minusg 19109  df-mulg 19239  df-ghm 19389  df-cntz 19492  df-cmn 19957  df-abl 19958  df-mgp 20322  df-rng 20336  df-ur 20369  df-ring 20422  df-cring 20423  df-oppr 20528  df-psr 22178  df-psd 22438
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator