Theorem psrsca 22001

Description: The scalar field of the multivariate power series structure. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014.)

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
psrsca	⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))

Proof of Theorem psrsca

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		psrsca.r	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ 𝑊)
2		psrvalstr 21970	. . . 4 ⊢ ({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩}) Struct ⟨1, 9⟩
3		scaid 17346	. . . 4 ⊢ Scalar = Slot (Scalar‘ndx)
4		snsstp1 4776	. . . . 5 ⊢ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩} ⊆ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩}
5		ssun2 4133	. . . . 5 ⊢ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩} ⊆ ({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩})
6	4, 5	sstri 3947	. . . 4 ⊢ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩} ⊆ ({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩})
7	2, 3, 6	strfv 17241	. . 3 ⊢ (𝑅 ∈ 𝑊 → 𝑅 = (Scalar‘({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩})))
8	1, 7	syl 17	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩})))
9		psrsca.s	. . . 4 ⊢ 𝑆 = (𝐼 mPwSer 𝑅)
10		eqid 2764	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
11		eqid 2764	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
12		eqid 2764	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
13		eqid 2764	. . . 4 ⊢ (TopOpen‘𝑅) = (TopOpen‘𝑅)
14		eqid 2764	. . . 4 ⊢ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
15		eqid 2764	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
16		psrsca.i	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
17	9, 10, 14, 15, 16	psrbas 21988	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = ((Base‘𝑅) ↑m {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}))
18		eqid 2764	. . . . 5 ⊢ (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
19	9, 15, 11, 18	psrplusg 21991	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑆) = ( ∘f (+g‘𝑅) ↾ ((Base‘𝑆) × (Base‘𝑆)))
20		eqid 2764	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
21	9, 15, 12, 20, 14	psrmulr 21996	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑆) = (𝑓 ∈ (Base‘𝑆), 𝑧 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (𝑤 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} ↦ (𝑅 Σg (𝑥 ∈ {𝑦 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} ∣ 𝑦 ∘r ≤ 𝑤} ↦ ((𝑓‘𝑥)(.r‘𝑅)(𝑧‘(𝑤 ∘f − 𝑥)))))))
22		eqid 2764	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓)) = (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))
23		eqidd 2765	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)})) = (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)})))
24	9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 19, 21, 22, 23, 16, 1	psrval 21969	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑆 = ({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩}))
25	24	fveq2d 6873	. 2 ⊢ (𝜑 → (Scalar‘𝑆) = (Scalar‘({⟨(Base‘ndx), (Base‘𝑆)⟩, ⟨(+g‘ndx), (+g‘𝑆)⟩, ⟨(.r‘ndx), (.r‘𝑆)⟩} ∪ {⟨(Scalar‘ndx), 𝑅⟩, ⟨( ·𝑠 ‘ndx), (𝑥 ∈ (Base‘𝑅), 𝑓 ∈ (Base‘𝑆) ↦ (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {𝑥}) ∘f (.r‘𝑅)𝑓))⟩, ⟨(TopSet‘ndx), (∏t‘({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} × {(TopOpen‘𝑅)}))⟩})))
26	8, 25	eqtr4d 2802	1 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1562   ∈ wcel 2144  {crab 3416   ∪ cun 3904  {csn 4584  {ctp 4588  ⟨cop 4590   × cxp 5647  ^◡ccnv 5648   “ cima 5652  ‘cfv 6523  (class class class)co 7398   ∈ cmpo 7400   ∘_f cof 7660   ↑_m cmap 8810  Fincfn 8929  1c1 11076  ℕcn 12212  9c9 12281  ℕ₀cn0 12483  ndxcnx 17231  Basecbs 17247  +_gcplusg 17288  ._rcmulr 17289  Scalarcsca 17291   ·_𝑠 cvsca 17292  TopSetcts 17294  TopOpenctopn 17452  ∏_tcpt 17469   mPwSer cmps 21958

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1817  ax-4 1831  ax-5 1932  ax-6 1989  ax-7 2030  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2214  ax-ext 2736  ax-rep 5229  ax-sep 5248  ax-nul 5258  ax-pow 5324  ax-pr 5392  ax-un 7720  ax-cnex 11131  ax-resscn 11132  ax-1cn 11133  ax-icn 11134  ax-addcl 11135  ax-addrcl 11136  ax-mulcl 11137  ax-mulrcl 11138  ax-mulcom 11139  ax-addass 11140  ax-mulass 11141  ax-distr 11142  ax-i2m1 11143  ax-1ne0 11144  ax-1rid 11145  ax-rnegex 11146  ax-rrecex 11147  ax-cnre 11148  ax-pre-lttri 11149  ax-pre-lttrn 11150  ax-pre-ltadd 11151  ax-pre-mulgt0 11152

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1565  df-fal 1575  df-ex 1802  df-nf 1806  df-sb 2093  df-mo 2568  df-eu 2598  df-clab 2743  df-cleq 2756  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3458  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  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 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5544  df-eprel 5549  df-po 5557  df-so 5558  df-fr 5602  df-we 5604  df-xp 5655  df-rel 5656  df-cnv 5657  df-co 5658  df-dm 5659  df-rn 5660  df-res 5661  df-ima 5662  df-pred 6290  df-ord 6351  df-on 6352  df-lim 6353  df-suc 6354  df-iota 6479  df-fun 6525  df-fn 6526  df-f 6527  df-f1 6528  df-fo 6529  df-f1o 6530  df-fv 6531  df-riota 7355  df-ov 7401  df-oprab 7402  df-mpo 7403  df-of 7662  df-om 7849  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8143  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8344  df-rdg 8383  df-1o 8439  df-er 8680  df-map 8812  df-en 8930  df-dom 8931  df-sdom 8932  df-fin 8933  df-fsupp 9310  df-pnf 11220  df-mnf 11221  df-xr 11222  df-ltxr 11223  df-le 11224  df-sub 11418  df-neg 11419  df-nn 12213  df-2 12282  df-3 12283  df-4 12284  df-5 12285  df-6 12286  df-7 12287  df-8 12288  df-9 12289  df-n0 12484  df-z 12571  df-uz 12842  df-fz 13515  df-struct 17185  df-slot 17220  df-ndx 17232  df-base 17248  df-plusg 17301  df-mulr 17302  df-sca 17304  df-vsca 17305  df-tset 17307  df-psr 21963

This theorem is referenced by:  psrlmod  22013  psrassa  22026  psrascl  22032  psrasclcl  22033  mpllsslem  22053  mplsca  22066  opsrsca  22109  opsrassa  22115  psdascl  22235  ply1lss  22260  opsrlmod  22309