Theorem psrsca 21158

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 21119	. . . 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 17025	. . . 4 ⊢ Scalar = Slot (Scalar‘ndx)
4		snsstp1 4749	. . . . 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 4107	. . . . 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 3930	. . . 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 16905	. . 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 2738	. . . 4 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
11		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
12		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
13		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (TopOpen‘𝑅) = (TopOpen‘𝑅)
14		eqid 2738	. . . 4 ⊢ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin} = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
15		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑆) = (Base‘𝑆)
16		psrsca.i	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
17	9, 10, 14, 15, 16	psrbas 21147	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑆) = ((Base‘𝑅) ↑m {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}))
18		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (+g‘𝑆) = (+g‘𝑆)
19	9, 15, 11, 18	psrplusg 21150	. . . 4 ⊢ (+g‘𝑆) = ( ∘f (+g‘𝑅) ↾ ((Base‘𝑆) × (Base‘𝑆)))
20		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (.r‘𝑆) = (.r‘𝑆)
21	9, 15, 12, 20, 14	psrmulr 21153	. . . 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 2738	. . . 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 2739	. . . 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 21118	. . 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 6778	. 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 2781	1 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑆))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1539   ∈ wcel 2106  {crab 3068   ∪ cun 3885  {csn 4561  {ctp 4565  ⟨cop 4567   × cxp 5587  ^◡ccnv 5588   “ cima 5592  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275   ∈ cmpo 7277   ∘_f cof 7531   ↑_m cmap 8615  Fincfn 8733  1c1 10872  ℕcn 11973  9c9 12035  ℕ₀cn0 12233  ndxcnx 16894  Basecbs 16912  +_gcplusg 16962  ._rcmulr 16963  Scalarcsca 16965   ·_𝑠 cvsca 16966  TopSetcts 16968  TopOpenctopn 17132  ∏_tcpt 17149   mPwSer cmps 21107

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-of 7533  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-supp 7978  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-er 8498  df-map 8617  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-fsupp 9129  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-4 12038  df-5 12039  df-6 12040  df-7 12041  df-8 12042  df-9 12043  df-n0 12234  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-struct 16848  df-slot 16883  df-ndx 16895  df-base 16913  df-plusg 16975  df-mulr 16976  df-sca 16978  df-vsca 16979  df-tset 16981  df-psr 21112

This theorem is referenced by:  psrlmod  21170  psrassa  21183  mpllsslem  21206  mplsca  21217  opsrsca  21260  opsrscaOLD  21261  opsrassa  21267  ply1lss  21367  opsrlmod  21417