Theorem psrlinv 22263

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 7453	. . . . 5 ⊢ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
3	1, 2	rabex2 5302	. . . 4 ⊢ 𝐷 ∈ V
4	3	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
5		fvexd 6900	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑁‘(𝑋‘𝑥)) ∈ V)
6		psrgrp.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
7		eqid 2761	. . . . 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 22243	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑋:𝐷⟶(Base‘𝑅))
11	10	ffvelcdmda 7084	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅))
12	10	feqmptd 6953	. . . 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 19219	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁:(Base‘𝑅)–1-1-onto→(Base‘𝑅))
16		f1of 6824	. . . . . 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 6953	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 = (𝑦 ∈ (Base‘𝑅) ↦ (𝑁‘𝑦)))
19		fveq2 6885	. . . 4 ⊢ (𝑦 = (𝑋‘𝑥) → (𝑁‘𝑦) = (𝑁‘(𝑋‘𝑥)))
20	11, 12, 18, 19	fmptco 7130	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∘ 𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ (𝑁‘(𝑋‘𝑥))))
21	4, 5, 11, 20, 12	offval2 7713	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) ∘f (+g‘𝑅)𝑋) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))))
22		eqid 2761	. . 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 22262	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∘ 𝑋) ∈ 𝐵)
26	6, 8, 22, 23, 25, 9	psradd 22246	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) + 𝑋) = ((𝑁 ∘ 𝑋) ∘f (+g‘𝑅)𝑋))
27		fconstmpt 5713	. . 3 ⊢ (𝐷 × { 0 }) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ 0 )
28		psrlinv.o	. . . . . 6 ⊢ 0 = (0g‘𝑅)
29	7, 22, 28, 13	grplinv 19200	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑋‘𝑥) ∈ (Base‘𝑅)) → ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥)) = 0 )
30	14, 11, 29	syl2an2r 698	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐷) → ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥)) = 0 )
31	30	mpteq2dva 5198	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ 0 ))
32	27, 31	eqtr4id 2815	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐷 × { 0 }) = (𝑥 ∈ 𝐷 ↦ ((𝑁‘(𝑋‘𝑥))(+g‘𝑅)(𝑋‘𝑥))))
33	21, 26, 32	3eqtr4d 2806	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑁 ∘ 𝑋) + 𝑋) = (𝐷 × { 0 }))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  {crab 3413  Vcvv 3451  {csn 4584   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  ^◡ccnv 5650   “ cima 5654   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6534  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ∘_f cof 7691   ↑_m cmap 8847  Fincfn 8973  ℕcn 12335  ℕ₀cn0 12606  Basecbs 17387  +_gcplusg 17428  0_gc0g 17610  Grpcgrp 19144  inv_gcminusg 19145   mPwSer cmps 22212

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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-1o 8476  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-3 12406  df-4 12407  df-5 12408  df-6 12409  df-7 12410  df-8 12411  df-9 12412  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-fz 13640  df-struct 17325  df-slot 17360  df-ndx 17372  df-base 17388  df-plusg 17441  df-mulr 17442  df-sca 17444  df-vsca 17445  df-tset 17447  df-0g 17612  df-mgm 18816  df-sgrp 18908  df-mnd 18924  df-grp 19147  df-minusg 19148  df-psr 22217

This theorem is used by:  psrneg  22266