Theorem pwslnm 40835

Description: Finite powers of Noetherian modules are Noetherian. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Jan-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
pwslnm.y	⊢ 𝑌 = (𝑊 ↑s 𝐼)

Assertion

Ref	Expression
pwslnm	⊢ ((𝑊 ∈ LNoeM ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑌 ∈ LNoeM)

Proof of Theorem pwslnm

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pwslnm.y	. 2 ⊢ 𝑌 = (𝑊 ↑s 𝐼)
2		oveq2 7263	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = ∅ → (𝑊 ↑s 𝑎) = (𝑊 ↑s ∅))
3	2	eleq1d 2823	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = ∅ → ((𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM ↔ (𝑊 ↑s ∅) ∈ LNoeM))
4	3	imbi2d 340	. . . 4 ⊢ (𝑎 = ∅ → ((𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM) ↔ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s ∅) ∈ LNoeM)))
5		oveq2 7263	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (𝑊 ↑s 𝑎) = (𝑊 ↑s 𝑏))
6	5	eleq1d 2823	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ((𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM ↔ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM))
7	6	imbi2d 340	. . . 4 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ((𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM) ↔ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)))
8		oveq2 7263	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑐}) → (𝑊 ↑s 𝑎) = (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})))
9	8	eleq1d 2823	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑐}) → ((𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM ↔ (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) ∈ LNoeM))
10	9	imbi2d 340	. . . 4 ⊢ (𝑎 = (𝑏 ∪ {𝑐}) → ((𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM) ↔ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) ∈ LNoeM)))
11		oveq2 7263	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝐼 → (𝑊 ↑s 𝑎) = (𝑊 ↑s 𝐼))
12	11	eleq1d 2823	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝐼 → ((𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM ↔ (𝑊 ↑s 𝐼) ∈ LNoeM))
13	12	imbi2d 340	. . . 4 ⊢ (𝑎 = 𝐼 → ((𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑎) ∈ LNoeM) ↔ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝐼) ∈ LNoeM)))
14		lnmlmod 40820	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LNoeM → 𝑊 ∈ LMod)
15		eqid 2738	. . . . . 6 ⊢ (𝑊 ↑s ∅) = (𝑊 ↑s ∅)
16	15	pwslnmlem0 40832	. . . . 5 ⊢ (𝑊 ∈ LMod → (𝑊 ↑s ∅) ∈ LNoeM)
17	14, 16	syl 17	. . . 4 ⊢ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s ∅) ∈ LNoeM)
18		vex 3426	. . . . . . 7 ⊢ 𝑏 ∈ V
19		snex 5349	. . . . . . 7 ⊢ {𝑐} ∈ V
20		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ↑s 𝑏) = (𝑊 ↑s 𝑏)
21		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ↑s {𝑐}) = (𝑊 ↑s {𝑐})
22		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) = (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐}))
23	14	ad2antrl 724	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) ∧ (𝑊 ∈ LNoeM ∧ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)) → 𝑊 ∈ LMod)
24		disjsn 4644	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑏 ∩ {𝑐}) = ∅ ↔ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏)
25	24	biimpri 227	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑐 ∈ 𝑏 → (𝑏 ∩ {𝑐}) = ∅)
26	25	ad2antlr 723	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) ∧ (𝑊 ∈ LNoeM ∧ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)) → (𝑏 ∩ {𝑐}) = ∅)
27		simprr 769	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) ∧ (𝑊 ∈ LNoeM ∧ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)) → (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)
28	21	pwslnmlem1 40833	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s {𝑐}) ∈ LNoeM)
29	28	ad2antrl 724	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) ∧ (𝑊 ∈ LNoeM ∧ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)) → (𝑊 ↑s {𝑐}) ∈ LNoeM)
30	18, 19, 20, 21, 22, 23, 26, 27, 29	pwslnmlem2 40834	. . . . . 6 ⊢ (((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) ∧ (𝑊 ∈ LNoeM ∧ (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM)) → (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) ∈ LNoeM)
31	30	exp32 420	. . . . 5 ⊢ ((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) → (𝑊 ∈ LNoeM → ((𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) ∈ LNoeM)))
32	31	a2d 29	. . . 4 ⊢ ((𝑏 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑐 ∈ 𝑏) → ((𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝑏) ∈ LNoeM) → (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s (𝑏 ∪ {𝑐})) ∈ LNoeM)))
33	4, 7, 10, 13, 17, 32	findcard2s 8910	. . 3 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝑊 ∈ LNoeM → (𝑊 ↑s 𝐼) ∈ LNoeM))
34	33	impcom 407	. 2 ⊢ ((𝑊 ∈ LNoeM ∧ 𝐼 ∈ Fin) → (𝑊 ↑s 𝐼) ∈ LNoeM)
35	1, 34	eqeltrid 2843	1 ⊢ ((𝑊 ∈ LNoeM ∧ 𝐼 ∈ Fin) → 𝑌 ∈ LNoeM)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ∪ cun 3881   ∩ cin 3882  ∅c0 4253  {csn 4558  (class class class)co 7255  Fincfn 8691   ↑_s cpws 17074  LModclmod 20038  LNoeMclnm 40816

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-map 8575  df-ixp 8644  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-sup 9131  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-fz 13169  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-hom 16912  df-cco 16913  df-0g 17069  df-prds 17075  df-pws 17077  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-mhm 18345  df-submnd 18346  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-sbg 18497  df-subg 18667  df-ghm 18747  df-cntz 18838  df-lsm 19156  df-cmn 19303  df-abl 19304  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-ring 19700  df-lmod 20040  df-lss 20109  df-lsp 20149  df-lmhm 20199  df-lmim 20200  df-lmic 20201  df-lfig 40809  df-lnm 40817

This theorem is referenced by:  lnrfrlm  40859