Theorem psrdir 21947

Description: Distributive law for the ring of power series (right-distributivity). (Contributed by Mario Carneiro, 7-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
psrring.s	⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psrring.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
psrring.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
psrass.d	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
psrass.t	⊢ × = (.r‘𝑆)
psrass.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
psrass.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
psrass.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
psrass.z	⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐵)
psrdi.a	⊢ + = (+g‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
psrdir	⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) × 𝑍) = ((𝑋 × 𝑍) + (𝑌 × 𝑍)))

Distinct variable groups:   𝑓,𝐼   𝑅,𝑓   𝑓,𝑋   𝑓,𝑍   𝑓,𝑌

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐵(𝑓)   𝐷(𝑓)   + (𝑓)   𝑆(𝑓)   × (𝑓)   𝑉(𝑓)

Proof of Theorem psrdir

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrring.s	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
2		psrass.b	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
3		eqid 2740	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
4		psrdi.a	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ + = (+g‘𝑆)
5		psrass.x	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
6		psrass.y	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
7	1, 2, 3, 4, 5, 6	psradd 21920	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) = (𝑋 ∘f (+g‘𝑅)𝑌))
8	7	fveq1d 6836	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌)‘𝑥) = ((𝑋 ∘f (+g‘𝑅)𝑌)‘𝑥))
9	8	ad2antrr 732	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → ((𝑋 + 𝑌)‘𝑥) = ((𝑋 ∘f (+g‘𝑅)𝑌)‘𝑥))
10		ssrab2 4018	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ⊆ 𝐷
11		simpr 485	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘})
12	10, 11	sselid 3920	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑥 ∈ 𝐷)
13		eqid 2740	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
14		psrass.d	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
15	1, 13, 14, 2, 5	psrelbas 21917	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑋:𝐷⟶(Base‘𝑅))
16	15	ad2antrr 732	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑋:𝐷⟶(Base‘𝑅))
17	16	ffnd 6663	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑋 Fn 𝐷)
18	1, 13, 14, 2, 6	psrelbas 21917	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝜑 → 𝑌:𝐷⟶(Base‘𝑅))
19	18	ad2antrr 732	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑌:𝐷⟶(Base‘𝑅))
20	19	ffnd 6663	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑌 Fn 𝐷)
21		ovex 7396	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
22	14, 21	rabex2 5276	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐷 ∈ V
23	22	a1i 11	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝐷 ∈ V)
24		inidm 4162	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐷 ∩ 𝐷) = 𝐷
25		eqidd 2741	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑋‘𝑥) = (𝑋‘𝑥))
26		eqidd 2741	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑌‘𝑥) = (𝑌‘𝑥))
27	17, 20, 23, 23, 24, 25, 26	ofval 7638	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝑋 ∘f (+g‘𝑅)𝑌)‘𝑥) = ((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥)))
28	12, 27	mpdan 693	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → ((𝑋 ∘f (+g‘𝑅)𝑌)‘𝑥) = ((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥)))
29	9, 28	eqtrd 2775	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → ((𝑋 + 𝑌)‘𝑥) = ((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥)))
30	29	oveq1d 7378	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) = (((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥))(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))
31		psrring.r	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
32	31	ad2antrr 732	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑅 ∈ Ring)
33	16, 12	ffvelcdmd 7033	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
34	19, 12	ffvelcdmd 7033	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑌‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
35		psrass.z	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑍 ∈ 𝐵)
36	1, 13, 14, 2, 35	psrelbas 21917	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑍:𝐷⟶(Base‘𝑅))
37	36	ad2antrr 732	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑍:𝐷⟶(Base‘𝑅))
38		simplr 774	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → 𝑘 ∈ 𝐷)
39		eqid 2740	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} = {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}
40	14, 39	psrbagconcl 21909	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑘 ∈ 𝐷 ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑘 ∘f − 𝑥) ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘})
41	38, 11, 40	syl2anc 590	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑘 ∘f − 𝑥) ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘})
42	10, 41	sselid 3920	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑘 ∘f − 𝑥) ∈ 𝐷)
43	37, 42	ffvelcdmd 7033	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)) ∈ (Base‘𝑅))
44		eqid 2740	. . . . . . . . . 10 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
45	13, 3, 44	ringdir 20241	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑌‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)) ∈ (Base‘𝑅))) → (((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥))(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) = (((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))(+g‘𝑅)((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))
46	32, 33, 34, 43, 45	syl13anc 1380	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (((𝑋‘𝑥)(+g‘𝑅)(𝑌‘𝑥))(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) = (((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))(+g‘𝑅)((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))
47	30, 46	eqtrd 2775	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) = (((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))(+g‘𝑅)((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))
48	47	mpteq2dva 5172	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))(+g‘𝑅)((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))
49	14	psrbaglefi 21908	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 ∈ 𝐷 → {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ∈ Fin)
50	49	adantl 482	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ∈ Fin)
51	13, 44	ringcl 20229	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) ∈ (Base‘𝑅))
52	32, 33, 43, 51	syl3anc 1379	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) ∈ (Base‘𝑅))
53	13, 44	ringcl 20229	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ (𝑌‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) ∈ (Base‘𝑅))
54	32, 34, 43, 53	syl3anc 1379	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) ∧ 𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘}) → ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))) ∈ (Base‘𝑅))
55		eqidd 2741	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))
56		eqidd 2741	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))
57	50, 52, 54, 55, 56	offval2 7647	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → ((𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) ∘f (+g‘𝑅)(𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))(+g‘𝑅)((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))
58	48, 57	eqtr4d 2778	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = ((𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) ∘f (+g‘𝑅)(𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))
59	58	oveq2d 7379	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))) = (𝑅 Σg ((𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) ∘f (+g‘𝑅)(𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
60	31	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → 𝑅 ∈ Ring)
61		ringcmn 20261	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ CMnd)
62	60, 61	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → 𝑅 ∈ CMnd)
63		eqid 2740	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))
64		eqid 2740	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) = (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))
65	13, 3, 62, 50, 52, 54, 63, 64	gsummptfidmadd2 19899	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑅 Σg ((𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))) ∘f (+g‘𝑅)(𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))) = ((𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))(+g‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
66	59, 65	eqtrd 2775	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))) = ((𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))(+g‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
67	66	mpteq2dva 5172	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))(+g‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))))
68		psrass.t	. . 3 ⊢ × = (.r‘𝑆)
69	31	ringgrpd 20221	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
70	69	grpmgmd 18935	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Mgm)
71	1, 2, 4, 70, 5, 6	psraddcl 21921	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑋 + 𝑌) ∈ 𝐵)
72	1, 2, 44, 68, 14, 71, 35	psrmulfval 21925	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) × 𝑍) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ (((𝑋 + 𝑌)‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
73	1, 2, 68, 31, 5, 35	psrmulcl 21928	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 𝑍) ∈ 𝐵)
74	1, 2, 68, 31, 6, 35	psrmulcl 21928	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑌 × 𝑍) ∈ 𝐵)
75	1, 2, 3, 4, 73, 74	psradd 21920	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) + (𝑌 × 𝑍)) = ((𝑋 × 𝑍) ∘f (+g‘𝑅)(𝑌 × 𝑍)))
76	22	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
77		ovexd 7398	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))) ∈ V)
78		ovexd 7398	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ 𝐷) → (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))) ∈ V)
79	1, 2, 44, 68, 14, 5, 35	psrmulfval 21925	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑋 × 𝑍) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
80	1, 2, 44, 68, 14, 6, 35	psrmulfval 21925	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑌 × 𝑍) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))))
81	76, 77, 78, 79, 80	offval2 7647	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) ∘f (+g‘𝑅)(𝑌 × 𝑍)) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))(+g‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))))
82	75, 81	eqtrd 2775	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 × 𝑍) + (𝑌 × 𝑍)) = (𝑘 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑋‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥)))))(+g‘𝑅)(𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ 𝐷 ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑘} ↦ ((𝑌‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑍‘(𝑘 ∘f − 𝑥))))))))
83	67, 72, 82	3eqtr4d 2785	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑋 + 𝑌) × 𝑍) = ((𝑋 × 𝑍) + (𝑌 × 𝑍)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  {crab 3392  Vcvv 3432   class class class wbr 5079   ↦ cmpt 5160  ^◡ccnv 5624   “ cima 5628  ⟶wf 6488  ‘cfv 6492  (class class class)co 7363   ∘_f cof 7625   ∘_r cofr 7626   ↑_m cmap 8770  Fincfn 8890   ≤ cle 11178   − cmin 11375  ℕcn 12172  ℕ₀cn0 12435  Basecbs 17177  +_gcplusg 17218  ._rcmulr 17219   Σ_g cgsu 17401  CMndccmn 19753  Ringcrg 20212   mPwSer cmps 21886

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-int 4885  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-se 5579  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-isom 6501  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-of 7627  df-ofr 7628  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-pm 8773  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-oi 9422  df-card 9861  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-fzo 13607  df-seq 13962  df-hash 14291  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-gsum 17403  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-submnd 18750  df-grp 18910  df-minusg 18911  df-cntz 19290  df-cmn 19755  df-abl 19756  df-mgp 20120  df-ur 20161  df-ring 20214  df-psr 21891

This theorem is referenced by:  psrring  21951