Theorem subrgascl 22408

Description: The scalar injection function in a subring algebra is the same up to a restriction to the subring. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jul-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
subrgascl.p	⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
subrgascl.a	⊢ 𝐴 = (algSc‘𝑃)
subrgascl.h	⊢ 𝐻 = (𝑅 ↾s 𝑇)
subrgascl.u	⊢ 𝑈 = (𝐼 mPoly 𝐻)
subrgascl.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
subrgascl.r	⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅))
subrgascl.c	⊢ 𝐶 = (algSc‘𝑈)

Assertion

Ref	Expression
subrgascl	⊢ (𝜑 → 𝐶 = (𝐴 ↾ 𝑇))

Proof of Theorem subrgascl

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		subrgascl.c	. . . 4 ⊢ 𝐶 = (algSc‘𝑈)
2		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑈) = (Scalar‘𝑈)
3		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑈)) = (Base‘(Scalar‘𝑈))
4	1, 2, 3	asclfn 22221	. . 3 ⊢ 𝐶 Fn (Base‘(Scalar‘𝑈))
5		subrgascl.r	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅))
6		subrgascl.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = (𝑅 ↾s 𝑇)
7	6	subrgbas 20866	. . . . . 6 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑇 = (Base‘𝐻))
8	5, 7	syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (Base‘𝐻))
9		subrgascl.u	. . . . . . 7 ⊢ 𝑈 = (𝐼 mPoly 𝐻)
10		subrgascl.i	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑊)
11	6	ovexi 7480	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐻 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
13	9, 10, 12	mplsca 22353	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = (Scalar‘𝑈))
14	13	fveq2d 6915	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐻) = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
15	8, 14	eqtrd 2798	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
16	15	fneq2d 6658	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐶 Fn 𝑇 ↔ 𝐶 Fn (Base‘(Scalar‘𝑈))))
17	4, 16	mpbiri 261	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐶 Fn 𝑇)
18		subrgascl.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = (algSc‘𝑃)
19		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
20		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
21	18, 19, 20	asclfn 22221	. . . 4 ⊢ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))
22		subrgascl.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
23		subrgrcl 20861	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑅 ∈ Ring)
24	5, 23	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
25	22, 10, 24	mplsca 22353	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
26	25	fveq2d 6915	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
27	26	fneq2d 6658	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 Fn (Base‘𝑅) ↔ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))))
28	21, 27	mpbiri 261	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 Fn (Base‘𝑅))
29		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
30	29	subrgss 20857	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
31	5, 30	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
32		fnssres 6687	. . 3 ⊢ ((𝐴 Fn (Base‘𝑅) ∧ 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅)) → (𝐴 ↾ 𝑇) Fn 𝑇)
33	28, 31, 32	syl2anc 596	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ↾ 𝑇) Fn 𝑇)
34		fvres 6930	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑇 → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
35	34	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
36		eqid 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
37	6, 36	subrg0 20864	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
38	5, 37	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
39	38	ifeq2d 4506	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅)) = if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝐻)))
40	39	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅)) = if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝐻)))
41	40	mpteq2dv 5203	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅))) = (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝐻))))
42		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} = {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin}
43	10	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝐼 ∈ 𝑊)
44	24	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑅 ∈ Ring)
45	31	sselda 3913	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
46	22, 42, 36, 29, 18, 43, 44, 45	mplascl 22406	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅))))
47		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
48		eqid 2763	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
49	6	subrgring 20859	. . . . . . 7 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝐻 ∈ Ring)
50	5, 49	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ Ring)
51	50	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝐻 ∈ Ring)
52	8	eleq2d 2850	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑥 ∈ 𝑇 ↔ 𝑥 ∈ (Base‘𝐻)))
53	52	biimpa 482	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑥 ∈ (Base‘𝐻))
54	9, 42, 47, 48, 1, 43, 51, 53	mplascl 22406	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐶‘𝑥) = (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝐻))))
55	41, 46, 54	3eqtr4d 2808	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝐶‘𝑥))
56	35, 55	eqtr2d 2799	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐶‘𝑥) = ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥))
57	17, 33, 56	eqfnfvd 7058	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (𝐴 ↾ 𝑇))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ifcif 4485  {csn 4588   ↦ cmpt 5190   × cxp 5654  ^◡ccnv 5655   ↾ cres 5658   “ cima 5659   Fn wfn 6556  ‘cfv 6561  (class class class)co 7446   ↑_m cmap 8878  Fincfn 9004  0cc0 11230  ℕcn 12365  ℕ₀cn0 12636  Basecbs 17419   ↾_s cress 17440  Scalarcsca 17463  0_gc0g 17642  Ringcrg 20492  SubRingcsubrg 20854  algSccascl 22193   mPoly cmpl 22247

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-of 7720  df-ofr 7721  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-supp 8208  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-2o 8508  df-er 8748  df-map 8880  df-pm 8881  df-ixp 8957  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-fsupp 9385  df-sup 9464  df-oi 9534  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-2 12435  df-3 12436  df-4 12437  df-5 12438  df-6 12439  df-7 12440  df-8 12441  df-9 12442  df-n0 12637  df-z 12724  df-dec 12845  df-uz 12996  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-seq 14175  df-hash 14505  df-struct 17357  df-sets 17374  df-slot 17392  df-ndx 17404  df-base 17420  df-ress 17441  df-plusg 17473  df-mulr 17474  df-sca 17476  df-vsca 17477  df-ip 17478  df-tset 17479  df-ple 17480  df-ds 17482  df-hom 17484  df-cco 17485  df-0g 17644  df-gsum 17645  df-prds 17650  df-pws 17652  df-mre 17788  df-mrc 17789  df-acs 17791  df-mgm 18848  df-sgrp 18940  df-mnd 18956  df-mhm 19010  df-submnd 19011  df-grp 19179  df-minusg 19180  df-mulg 19310  df-subg 19365  df-ghm 19460  df-cntz 19564  df-cmn 20029  df-abl 20030  df-mgp 20394  df-rng 20408  df-ur 20441  df-ring 20494  df-subrng 20831  df-subrg 20855  df-ascl 22196  df-psr 22250  df-mpl 22252

This theorem is used by:  subrgasclcl  22409  subrg1ascl  22611