Theorem psrlinv 22070

Description: The negative function in the ring of power series. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
psrgrp.s	⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
psrgrp.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
psrgrp.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
psrnegcl.d	⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
psrnegcl.i	⊢ 𝑁 = (invg‘𝑅)
psrnegcl.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
psrnegcl.z	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
psrlinv.o	⊢ 0 = (0g‘𝑅)
psrlinv.p	⊢ + = (+g‘𝑆)

Assertion

Ref	Expression
psrlinv	⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) + 𝑋) = (𝐷 × { 0 }))

Distinct variable group:   𝑓,𝐼

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑓)   𝐵(𝑓)   𝐷(𝑓)   + (𝑓)   𝑅(𝑓)   𝑆(𝑓)   𝑁(𝑓)   𝑉(𝑓)   𝑋(𝑓)   0 (𝑓)

Proof of Theorem psrlinv

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrnegcl.d	. . . . 5 ⊢ 𝐷 = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
2		ovex 7441	. . . . 5 ⊢ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
3	1, 2	rabex2 5309	. . . 4 ⊢ 𝐷 ∈ V
4	3	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
5		fvexd 6894	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑁‘(𝑋‘𝑥)) ∈ V)
6		psrgrp.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
7		eqid 2769	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
8		psrnegcl.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑆)
9		psrnegcl.z	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
10	6, 7, 1, 8, 9	psrelbas 22050	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋:𝐷⟶(Base‘𝑅))
11	10	ffvelcdmda 7077	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
12	10	feqmptd 6947	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋 = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (𝑋‘𝑥)))
13		psrnegcl.i	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = (invg‘𝑅)
14		psrgrp.r	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
15	7, 13, 14	grpinvf1o 19071	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑅))
16		f1of 6818	. . . . . 6 ⊢ (𝑁:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑅) → 𝑁:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑅))
17	15, 16	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑁:(Base‘𝑅)⟶(Base‘𝑅))
18	17	feqmptd 6947	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ↦ (𝑁‘𝑦)))
19		fveq2 6879	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (𝑋‘𝑥) → (𝑁‘𝑦) = (𝑁‘(𝑋‘𝑥)))
20	11, 12, 18, 19	fmptco 7123	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∘ 𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (𝑁‘(𝑋‘𝑥))))
21	4, 5, 11, 20, 12	offval2 7692	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) ∘f (+g‘𝑅)𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))))
22		eqid 2769	. . 3 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
23		psrlinv.p	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝑆)
24		psrgrp.i	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
25	6, 24, 14, 1, 13, 8, 9	psrnegcl 22069	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∘ 𝑋) ∈ 𝐵)
26	6, 8, 22, 23, 25, 9	psradd 22053	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) + 𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑋) ∘f (+g‘𝑅)𝑋))
27		fconstmpt 5721	. . 3 ⊢ (𝐷 × { 0 }) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ 0 )
28		psrlinv.o	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
29	7, 22, 28, 13	grplinv 19052	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥)) = 0 )
30	14, 11, 29	syl2an2r 697	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥)) = 0 )
31	30	mpteq2dva 5205	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ 0 ))
32	27, 31	eqtr4id 2823	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))))
33	21, 26, 32	3eqtr4d 2814	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) + 𝑋) = (𝐷 × { 0 }))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  {crab 3423  Vcvv 3463  {csn 4591   ↦ cmpt 5193   × cxp 5657  ^◡ccnv 5658   “ cima 5662   ∘ ccom 5663  ⟶wf 6529  –1-1-onto→wf1o 6532  ‘cfv 6533  (class class class)co 7408   ∘_f cof 7670   ↑_m cmap 8820  Fincfn 8939  ℕcn 12229  ℕ₀cn0 12500  Basecbs 17265  +_gcplusg 17306  0_gc0g 17488  Grpcgrp 18996  inv_gcminusg 18997   mPwSer cmps 22019

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5239  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-of 7672  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-supp 8153  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-1o 8449  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-fsupp 9318  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-2 12299  df-3 12300  df-4 12301  df-5 12302  df-6 12303  df-7 12304  df-8 12305  df-9 12306  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-fz 13532  df-struct 17203  df-slot 17238  df-ndx 17250  df-base 17266  df-plusg 17319  df-mulr 17320  df-sca 17322  df-vsca 17323  df-tset 17325  df-0g 17490  df-mgm 18694  df-sgrp 18773  df-mnd 18789  df-grp 18999  df-minusg 19000  df-psr 22024

This theorem is referenced by:  psrneg  22073