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

Theorem psraddcl 21897
Description: Closure of the power series addition operation. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014.) Generalize to magmas. (Revised by SN, 12-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
psraddcl.s 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psraddcl.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
psraddcl.p + = (+g𝑆)
psraddcl.r (𝜑𝑅 ∈ Mgm)
psraddcl.x (𝜑𝑋𝐵)
psraddcl.y (𝜑𝑌𝐵)
Assertion
Ref Expression
psraddcl (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)

Proof of Theorem psraddcl
Dummy variables 𝑓 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 psraddcl.r . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Mgm)
2 eqid 2728 . . . . . . 7 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
3 eqid 2728 . . . . . . 7 (+g𝑅) = (+g𝑅)
42, 3mgmcl 18612 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Mgm ∧ 𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅)) → (𝑥(+g𝑅)𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
543expb 1117 . . . . 5 ((𝑅 ∈ Mgm ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅))) → (𝑥(+g𝑅)𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
61, 5sylan 578 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑅))) → (𝑥(+g𝑅)𝑦) ∈ (Base‘𝑅))
7 psraddcl.s . . . . 5 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
8 eqid 2728 . . . . 5 {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
9 psraddcl.b . . . . 5 𝐵 = (Base‘𝑆)
10 psraddcl.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝐵)
117, 2, 8, 9, 10psrelbas 21893 . . . 4 (𝜑𝑋:{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
12 psraddcl.y . . . . 5 (𝜑𝑌𝐵)
137, 2, 8, 9, 12psrelbas 21893 . . . 4 (𝜑𝑌:{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
14 ovex 7459 . . . . . 6 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
1514rabex 5338 . . . . 5 {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V
1615a1i 11 . . . 4 (𝜑 → {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ∈ V)
17 inidm 4221 . . . 4 ({𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ∩ {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}) = {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
186, 11, 13, 16, 16, 17off 7710 . . 3 (𝜑 → (𝑋f (+g𝑅)𝑌):{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
19 fvex 6915 . . . 4 (Base‘𝑅) ∈ V
2019, 15elmap 8898 . . 3 ((𝑋f (+g𝑅)𝑌) ∈ ((Base‘𝑅) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}) ↔ (𝑋f (+g𝑅)𝑌):{𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}⟶(Base‘𝑅))
2118, 20sylibr 233 . 2 (𝜑 → (𝑋f (+g𝑅)𝑌) ∈ ((Base‘𝑅) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
22 psraddcl.p . . 3 + = (+g𝑆)
237, 9, 3, 22, 10, 12psradd 21896 . 2 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) = (𝑋f (+g𝑅)𝑌))
24 reldmpsr 21861 . . . . . 6 Rel dom mPwSer
2524, 7, 9elbasov 17196 . . . . 5 (𝑋𝐵 → (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V))
2610, 25syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐼 ∈ V ∧ 𝑅 ∈ V))
2726simpld 493 . . 3 (𝜑𝐼 ∈ V)
287, 2, 8, 9, 27psrbas 21892 . 2 (𝜑𝐵 = ((Base‘𝑅) ↑m {𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ (𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}))
2921, 23, 283eltr4d 2844 1 (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  {crab 3430  Vcvv 3473  ccnv 5681  cima 5685  wf 6549  cfv 6553  (class class class)co 7426  f cof 7690  m cmap 8853  Fincfn 8972  cn 12252  0cn0 12512  Basecbs 17189  +gcplusg 17242  Mgmcmgm 18607   mPwSer cmps 21851
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 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7748  ax-cnex 11204  ax-resscn 11205  ax-1cn 11206  ax-icn 11207  ax-addcl 11208  ax-addrcl 11209  ax-mulcl 11210  ax-mulrcl 11211  ax-mulcom 11212  ax-addass 11213  ax-mulass 11214  ax-distr 11215  ax-i2m1 11216  ax-1ne0 11217  ax-1rid 11218  ax-rnegex 11219  ax-rrecex 11220  ax-cnre 11221  ax-pre-lttri 11222  ax-pre-lttrn 11223  ax-pre-ltadd 11224  ax-pre-mulgt0 11225
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-tp 4637  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-of 7692  df-om 7879  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8174  df-frecs 8295  df-wrecs 8326  df-recs 8400  df-rdg 8439  df-1o 8495  df-er 8733  df-map 8855  df-en 8973  df-dom 8974  df-sdom 8975  df-fin 8976  df-fsupp 9396  df-pnf 11290  df-mnf 11291  df-xr 11292  df-ltxr 11293  df-le 11294  df-sub 11486  df-neg 11487  df-nn 12253  df-2 12315  df-3 12316  df-4 12317  df-5 12318  df-6 12319  df-7 12320  df-8 12321  df-9 12322  df-n0 12513  df-z 12599  df-uz 12863  df-fz 13527  df-struct 17125  df-slot 17160  df-ndx 17172  df-base 17190  df-plusg 17255  df-mulr 17256  df-sca 17258  df-vsca 17259  df-tset 17261  df-mgm 18609  df-psr 21856
This theorem is referenced by:  psrgrpOLD  21916  psrlmod  21919  psrdi  21924  psrdir  21925  mplsubglem  21958  psdadd  22105
  Copyright terms: Public domain W3C validator