Theorem subrgascl 22381

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 2760	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑈) = (Scalar‘𝑈)
3		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑈)) = (Base‘(Scalar‘𝑈))
4	1, 2, 3	asclfn 22194	. . 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 20839	. . . . . 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 7455	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐻 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
13	9, 10, 12	mplsca 22326	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = (Scalar‘𝑈))
14	13	fveq2d 6890	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐻) = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
15	8, 14	eqtrd 2795	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
16	15	fneq2d 6634	. . 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 2760	. . . . 5 ⊢ (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
20		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
21	18, 19, 20	asclfn 22194	. . . 4 ⊢ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))
22		subrgascl.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
23		subrgrcl 20834	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑅 ∈ Ring)
24	5, 23	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
25	22, 10, 24	mplsca 22326	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
26	25	fveq2d 6890	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
27	26	fneq2d 6634	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 Fn (Base‘𝑅) ↔ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))))
28	21, 27	mpbiri 261	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 Fn (Base‘𝑅))
29		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
30	29	subrgss 20830	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
31	5, 30	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
32		fnssres 6663	. . 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 6905	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑇 → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
35	34	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
36		eqid 2760	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
37	6, 36	subrg0 20837	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
38	5, 37	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
39	38	ifeq2d 4502	. . . . . 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 5198	. . . 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 2760	. . . . 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 3908	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
46	22, 42, 36, 29, 18, 43, 44, 45	mplascl 22379	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅))))
47		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
48		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
49	6	subrgring 20832	. . . . . . 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 2846	. . . . . 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 22379	. . . 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 2805	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝐶‘𝑥))
56	35, 55	eqtr2d 2796	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐶‘𝑥) = ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥))
57	17, 33, 56	eqfnfvd 7033	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (𝐴 ↾ 𝑇))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  ifcif 4481  {csn 4584   ↦ cmpt 5185   × cxp 5648  ^◡ccnv 5649   ↾ cres 5652   “ cima 5653   Fn wfn 6534  ‘cfv 6539  (class class class)co 7421   ↑_m cmap 8851  Fincfn 8977  0cc0 11204  ℕcn 12339  ℕ₀cn0 12610  Basecbs 17393   ↾_s cress 17414  Scalarcsca 17437  0_gc0g 17616  Ringcrg 20465  SubRingcsubrg 20827  algSccascl 22166   mPoly cmpl 22220

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-cnex 11260  ax-resscn 11261  ax-1cn 11262  ax-icn 11263  ax-addcl 11264  ax-addrcl 11265  ax-mulcl 11266  ax-mulrcl 11267  ax-mulcom 11268  ax-addass 11269  ax-mulass 11270  ax-distr 11271  ax-i2m1 11272  ax-1ne0 11273  ax-1rid 11274  ax-rnegex 11275  ax-rrecex 11276  ax-cnre 11277  ax-pre-lttri 11278  ax-pre-lttrn 11279  ax-pre-ltadd 11280  ax-pre-mulgt0 11281

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7378  df-ov 7424  df-oprab 7425  df-mpo 7426  df-of 7694  df-ofr 7695  df-om 7879  df-1st 8002  df-2nd 8003  df-supp 8181  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-1o 8480  df-2o 8481  df-er 8721  df-map 8853  df-pm 8854  df-ixp 8930  df-en 8978  df-dom 8979  df-sdom 8980  df-fin 8981  df-fsupp 9358  df-sup 9438  df-oi 9508  df-card 10024  df-pnf 11349  df-mnf 11350  df-xr 11351  df-ltxr 11352  df-le 11353  df-sub 11547  df-neg 11548  df-nn 12340  df-2 12409  df-3 12410  df-4 12411  df-5 12412  df-6 12413  df-7 12414  df-8 12415  df-9 12416  df-n0 12611  df-z 12698  df-dec 12819  df-uz 12970  df-fz 13644  df-fzo 13793  df-seq 14149  df-hash 14479  df-struct 17331  df-sets 17348  df-slot 17366  df-ndx 17378  df-base 17394  df-ress 17415  df-plusg 17447  df-mulr 17448  df-sca 17450  df-vsca 17451  df-ip 17452  df-tset 17453  df-ple 17454  df-ds 17456  df-hom 17458  df-cco 17459  df-0g 17618  df-gsum 17619  df-prds 17624  df-pws 17626  df-mre 17762  df-mrc 17763  df-acs 17765  df-mgm 18822  df-sgrp 18914  df-mnd 18930  df-mhm 18984  df-submnd 18985  df-grp 19153  df-minusg 19154  df-mulg 19284  df-subg 19339  df-ghm 19434  df-cntz 19537  df-cmn 20002  df-abl 20003  df-mgp 20367  df-rng 20381  df-ur 20414  df-ring 20467  df-subrng 20804  df-subrg 20828  df-ascl 22169  df-psr 22223  df-mpl 22225

This theorem is used by:  subrgasclcl  22382  subrg1ascl  22584