Theorem subrgascl 22254

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 2766	. . . 4 ⊢ (Scalar‘𝑈) = (Scalar‘𝑈)
3		eqid 2766	. . . 4 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑈)) = (Base‘(Scalar‘𝑈))
4	1, 2, 3	asclfn 22067	. . 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 20717	. . . . . 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 7457	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐻 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐻 ∈ V)
13	9, 10, 12	mplsca 22199	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐻 = (Scalar‘𝑈))
14	13	fveq2d 6892	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝐻) = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
15	8, 14	eqtrd 2801	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑇 = (Base‘(Scalar‘𝑈)))
16	15	fneq2d 6636	. . 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 2766	. . . . 5 ⊢ (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
20		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑃)) = (Base‘(Scalar‘𝑃))
21	18, 19, 20	asclfn 22067	. . . 4 ⊢ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))
22		subrgascl.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
23		subrgrcl 20712	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑅 ∈ Ring)
24	5, 23	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
25	22, 10, 24	mplsca 22199	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
26	25	fveq2d 6892	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (Base‘𝑅) = (Base‘(Scalar‘𝑃)))
27	26	fneq2d 6636	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 Fn (Base‘𝑅) ↔ 𝐴 Fn (Base‘(Scalar‘𝑃))))
28	21, 27	mpbiri 261	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 Fn (Base‘𝑅))
29		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
30	29	subrgss 20708	. . . 4 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
31	5, 30	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ⊆ (Base‘𝑅))
32		fnssres 6665	. . 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 6907	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑇 → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
35	34	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥) = (𝐴‘𝑥))
36		eqid 2766	. . . . . . . . 9 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
37	6, 36	subrg0 20715	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑇 ∈ (SubRing‘𝑅) → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
38	5, 37	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑅) = (0g‘𝐻))
39	38	ifeq2d 4513	. . . . . 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 5210	. . . 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 2766	. . . . 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 3940	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → 𝑥 ∈ (Base‘𝑅))
46	22, 42, 36, 29, 18, 43, 44, 45	mplascl 22252	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝑦 ∈ {𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡𝑓 “ ℕ) ∈ Fin} ↦ if(𝑦 = (𝐼 × {0}), 𝑥, (0g‘𝑅))))
47		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝐻) = (0g‘𝐻)
48		eqid 2766	. . . . 5 ⊢ (Base‘𝐻) = (Base‘𝐻)
49	6	subrgring 20710	. . . . . . 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 2852	. . . . . 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 22252	. . . 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 2811	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐴‘𝑥) = (𝐶‘𝑥))
56	35, 55	eqtr2d 2802	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝑇) → (𝐶‘𝑥) = ((𝐴 ↾ 𝑇)‘𝑥))
57	17, 33, 56	eqfnfvd 7035	1 ⊢ (𝜑 → 𝐶 = (𝐴 ↾ 𝑇))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  {crab 3419  Vcvv 3458   ⊆ wss 3908  ifcif 4492  {csn 4594   ↦ cmpt 5197   × cxp 5664  ^◡ccnv 5665   ↾ cres 5668   “ cima 5669   Fn wfn 6538  ‘cfv 6543  (class class class)co 7423   ↑_m cmap 8833  Fincfn 8952  0cc0 11118  ℕcn 12251  ℕ₀cn0 12522  Basecbs 17294   ↾_s cress 17315  Scalarcsca 17338  0_gc0g 17517  Ringcrg 20346  SubRingcsubrg 20705  algSccascl 22039   mPoly cmpl 22093

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738  ax-rep 5243  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

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 2100  df-mo 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599  df-op 4601  df-uni 4878  df-int 4918  df-iun 4963  df-iin 4964  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-se 5620  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-of 7687  df-ofr 7688  df-om 7872  df-1st 7995  df-2nd 7996  df-supp 8166  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-er 8703  df-map 8835  df-pm 8836  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9944  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-2 12321  df-3 12322  df-4 12323  df-5 12324  df-6 12325  df-7 12326  df-8 12327  df-9 12328  df-n0 12523  df-z 12610  df-dec 12730  df-uz 12881  df-fz 13554  df-fzo 13702  df-seq 14058  df-hash 14387  df-struct 17232  df-sets 17249  df-slot 17267  df-ndx 17279  df-base 17295  df-ress 17316  df-plusg 17348  df-mulr 17349  df-sca 17351  df-vsca 17352  df-ip 17353  df-tset 17354  df-ple 17355  df-ds 17357  df-hom 17359  df-cco 17360  df-0g 17519  df-gsum 17520  df-prds 17525  df-pws 17527  df-mre 17663  df-mrc 17664  df-acs 17666  df-mgm 18723  df-sgrp 18806  df-mnd 18822  df-mhm 18872  df-submnd 18873  df-grp 19034  df-minusg 19035  df-mulg 19165  df-subg 19220  df-ghm 19315  df-cntz 19418  df-cmn 19883  df-abl 19884  df-mgp 20248  df-rng 20262  df-ur 20295  df-ring 20348  df-subrng 20682  df-subrg 20706  df-ascl 22042  df-psr 22096  df-mpl 22098

This theorem is used by:  subrgasclcl  22255  subrg1ascl  22457