Theorem psrassa 20652

Description: The ring of power series is an associative algebra. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
psrcnrg.s	⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psrcnrg.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
psrcnrg.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)

Assertion

Ref	Expression
psrassa	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ AssAlg)

Proof of Theorem psrassa

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqidd 2799	. 2 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆))
2		psrcnrg.s	. . 3 ⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
3		psrcnrg.i	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
4		psrcnrg.r	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
5	2, 3, 4	psrsca 20627	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))
6		eqidd 2799	. 2 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅))
7		eqidd 2799	. 2 ⊢ (𝜑 → ( ·𝑠 ‘𝑆) = ( ·𝑠 ‘𝑆))
8		eqidd 2799	. 2 ⊢ (𝜑 → (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆))
9		crngring 19302	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
10	4, 9	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
11	2, 3, 10	psrlmod 20639	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ LMod)
12	2, 3, 10	psrring 20649	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
13	3	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝐼 ∈ 𝑉)
14	10	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝑅 ∈ Ring)
15		eqid 2798	. . . 4 ⊢ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
16		eqid 2798	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
17		eqid 2798	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
18		simpr2 1192	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝑦 ∈ (Base‘𝑆))
19		simpr3 1193	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))
20	4	adantr 484	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝑅 ∈ CRing)
21		eqid 2798	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
22		eqid 2798	. . . 4 ⊢ ( ·𝑠 ‘𝑆) = ( ·𝑠 ‘𝑆)
23		simpr1 1191	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
24	2, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23	psrass23 20648	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → (((𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)𝑦)(.r‘𝑆)𝑧) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)𝑧)) ∧ (𝑦(.r‘𝑆)(𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)𝑧))))
25	24	simpld 498	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → ((𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)𝑦)(.r‘𝑆)𝑧) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)𝑧)))
26	24	simprd 499	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅) ∧ 𝑦 ∈ (Base‘𝑆) ∧ 𝑧 ∈ (Base‘𝑆))) → (𝑦(.r‘𝑆)(𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)𝑧)) = (𝑥( ·𝑠 ‘𝑆)(𝑦(.r‘𝑆)𝑧)))
27	1, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 4, 25, 26	isassad 20553	1 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ AssAlg)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111  {crab 3110  ^◡ccnv 5518   “ cima 5522  ‘cfv 6324  (class class class)co 7135   ↑_m cmap 8389  Fincfn 8492  ℕcn 11625  ℕ₀cn0 11885  Basecbs 16475  ._rcmulr 16558   ·_𝑠 cvsca 16561  Ringcrg 19290  CRingccrg 19291  AssAlgcasa 20539   mPwSer cmps 20589

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-rep 5154  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441  ax-cnex 10582  ax-resscn 10583  ax-1cn 10584  ax-icn 10585  ax-addcl 10586  ax-addrcl 10587  ax-mulcl 10588  ax-mulrcl 10589  ax-mulcom 10590  ax-addass 10591  ax-mulass 10592  ax-distr 10593  ax-i2m1 10594  ax-1ne0 10595  ax-1rid 10596  ax-rnegex 10597  ax-rrecex 10598  ax-cnre 10599  ax-pre-lttri 10600  ax-pre-lttrn 10601  ax-pre-ltadd 10602  ax-pre-mulgt0 10603

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-nel 3092  df-ral 3111  df-rex 3112  df-reu 3113  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-int 4839  df-iun 4883  df-iin 4884  df-br 5031  df-opab 5093  df-mpt 5111  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-se 5479  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-pred 6116  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-isom 6333  df-riota 7093  df-ov 7138  df-oprab 7139  df-mpo 7140  df-of 7389  df-ofr 7390  df-om 7561  df-1st 7671  df-2nd 7672  df-supp 7814  df-wrecs 7930  df-recs 7991  df-rdg 8029  df-1o 8085  df-2o 8086  df-oadd 8089  df-er 8272  df-map 8391  df-pm 8392  df-ixp 8445  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496  df-fsupp 8818  df-oi 8958  df-card 9352  df-pnf 10666  df-mnf 10667  df-xr 10668  df-ltxr 10669  df-le 10670  df-sub 10861  df-neg 10862  df-nn 11626  df-2 11688  df-3 11689  df-4 11690  df-5 11691  df-6 11692  df-7 11693  df-8 11694  df-9 11695  df-n0 11886  df-z 11970  df-uz 12232  df-fz 12886  df-fzo 13029  df-seq 13365  df-hash 13687  df-struct 16477  df-ndx 16478  df-slot 16479  df-base 16481  df-sets 16482  df-ress 16483  df-plusg 16570  df-mulr 16571  df-sca 16573  df-vsca 16574  df-tset 16576  df-0g 16707  df-gsum 16708  df-mre 16849  df-mrc 16850  df-acs 16852  df-mgm 17844  df-sgrp 17893  df-mnd 17904  df-mhm 17948  df-submnd 17949  df-grp 18098  df-minusg 18099  df-mulg 18217  df-ghm 18348  df-cntz 18439  df-cmn 18900  df-abl 18901  df-mgp 19233  df-ur 19245  df-ring 19292  df-cring 19293  df-lmod 19629  df-assa 20542  df-psr 20594

This theorem is referenced by:  mplassa  20694  mplbas2  20710  opsrassa  20728  mplind  20741  evlseu  20755