Theorem psrsca 21940

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 21910	. . . 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 17273	. . . 4 ⊢ Scalar = Slot (Scalar‘ndx)
4		snsstp1 4760	. . . . 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 4120	. . . . 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 3932	. . . 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 17168	. . 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 2737	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
11		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
12		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
13		eqid 2737	. . . 4 ⊢ (TopOpen‘𝑅) = (TopOpen‘𝑅)
14		eqid 2737	. . . 4 ⊢ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
15		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
16		psrsca.i	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
17	9, 10, 14, 15, 16	psrbas 21927	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = ((Base‘𝑅) ↑m {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}))
18		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
19	9, 15, 11, 18	psrplusg 21930	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑆) = ( ∘f (+g‘𝑅) ↾ ((Base‘𝑆) × (Base‘𝑆)))
20		eqid 2737	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
21	9, 15, 12, 20, 14	psrmulr 21935	. . . 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 2737	. . . 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 2738	. . . 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 21909	. . 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 6840	. 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 2775	1 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  {crab 3390   ∪ cun 3888  {csn 4568  {ctp 4572  ⟨cop 4574   × cxp 5624  ^◡ccnv 5625   “ cima 5629  ‘cfv 6494  (class class class)co 7362   ∈ cmpo 7364   ∘_f cof 7624   ↑_m cmap 8768  Fincfn 8888  1c1 11034  ℕcn 12169  9c9 12238  ℕ₀cn0 12432  ndxcnx 17158  Basecbs 17174  +_gcplusg 17215  ._rcmulr 17216  Scalarcsca 17218   ·_𝑠 cvsca 17219  TopSetcts 17221  TopOpenctopn 17379  ∏_tcpt 17396   mPwSer cmps 21898

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5213  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5304  ax-pr 5372  ax-un 7684  ax-cnex 11089  ax-resscn 11090  ax-1cn 11091  ax-icn 11092  ax-addcl 11093  ax-addrcl 11094  ax-mulcl 11095  ax-mulrcl 11096  ax-mulcom 11097  ax-addass 11098  ax-mulass 11099  ax-distr 11100  ax-i2m1 11101  ax-1ne0 11102  ax-1rid 11103  ax-rnegex 11104  ax-rrecex 11105  ax-cnre 11106  ax-pre-lttri 11107  ax-pre-lttrn 11108  ax-pre-ltadd 11109  ax-pre-mulgt0 11110

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5521  df-eprel 5526  df-po 5534  df-so 5535  df-fr 5579  df-we 5581  df-xp 5632  df-rel 5633  df-cnv 5634  df-co 5635  df-dm 5636  df-rn 5637  df-res 5638  df-ima 5639  df-pred 6261  df-ord 6322  df-on 6323  df-lim 6324  df-suc 6325  df-iota 6450  df-fun 6496  df-fn 6497  df-f 6498  df-f1 6499  df-fo 6500  df-f1o 6501  df-fv 6502  df-riota 7319  df-ov 7365  df-oprab 7366  df-mpo 7367  df-of 7626  df-om 7813  df-1st 7937  df-2nd 7938  df-supp 8106  df-frecs 8226  df-wrecs 8257  df-recs 8306  df-rdg 8344  df-1o 8400  df-er 8638  df-map 8770  df-en 8889  df-dom 8890  df-sdom 8891  df-fin 8892  df-fsupp 9270  df-pnf 11176  df-mnf 11177  df-xr 11178  df-ltxr 11179  df-le 11180  df-sub 11374  df-neg 11375  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-uz 12784  df-fz 13457  df-struct 17112  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-tset 17234  df-psr 21903

This theorem is referenced by:  psrlmod  21952  psrassa  21965  psrascl  21971  psrasclcl  21972  mpllsslem  21992  mplsca  22005  opsrsca  22046  opsrassa  22052  psdascl  22148  ply1lss  22174  opsrlmod  22223