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Theorem evlslem2

Description: A linear function on the polynomial ring which is multiplicative on scaled monomials is generally multiplicative. (Contributed by Stefan O'Rear, 9-Mar-2015) (Revised by AV, 11-Apr-2024)

Ref Expression
Hypotheses evlslem2.p ⊢ P = I mPoly R
evlslem2.b ⊢ B = Base P
evlslem2.m ⊢ · ˙ = ⋅ S
evlslem2.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
evlslem2.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | h -1 ℕ ∈ Fin
evlslem2.i ⊢ φ → I ∈ W
evlslem2.r ⊢ φ → R ∈ CRing
evlslem2.s ⊢ φ → S ∈ CRing
evlslem2.e1 ⊢ φ → E ∈ P GrpHom S
evlslem2.e2 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j + f i x ⁡ j ⋅ R y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
Assertion evlslem2 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x ⋅ P y = E ⁡ x · ˙ E ⁡ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 evlslem2.p ⊢ P = I mPoly R
2 evlslem2.b ⊢ B = Base P
3 evlslem2.m ⊢ · ˙ = ⋅ S
4 evlslem2.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
5 evlslem2.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | h -1 ℕ ∈ Fin
6 evlslem2.i ⊢ φ → I ∈ W
7 evlslem2.r ⊢ φ → R ∈ CRing
8 evlslem2.s ⊢ φ → S ∈ CRing
9 evlslem2.e1 ⊢ φ → E ∈ P GrpHom S
10 evlslem2.e2 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j + f i x ⁡ j ⋅ R y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
11 eqid ⊢ ⋅ P = ⋅ P
12 eqid ⊢ 0 P = 0 P
13 ovex ⊢ ℕ 0 I ∈ V
14 5 13 rabex2 ⊢ D ∈ V
15 14 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → D ∈ V
16 crngring ⊢ R ∈ CRing → R ∈ Ring
17 7 16 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
18 1 6 17 mplringd ⊢ φ → P ∈ Ring
19 18 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → P ∈ Ring
20 eqid ⊢ Base R = Base R
21 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → I ∈ W
22 17 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → R ∈ Ring
23 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ B
24 1 20 2 5 23 mplelf ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x : D ⟶ Base R
25 24 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → x ⁡ j ∈ Base R
26 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → j ∈ D
27 1 5 4 20 21 22 2 25 26 mplmon2cl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ B
28 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → I ∈ W
29 17 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → R ∈ Ring
30 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y ∈ B
31 1 20 2 5 30 mplelf ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y : D ⟶ Base R
32 31 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → y ⁡ i ∈ Base R
33 simpr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → i ∈ D
34 1 5 4 20 28 29 2 32 33 mplmon2cl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B
35 14 mptex ⊢ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∈ V
36 funmpt ⊢ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
37 fvex ⊢ 0 P ∈ V
38 35 36 37 3pm3.2i ⊢ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V
39 38 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V
40 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ B → y ∈ B
41 1 2 4 40 mplelsfi ⊢ φ ∧ y ∈ B → finSupp 0 ˙⁡ y
42 41 fsuppimpd ⊢ φ ∧ y ∈ B → y supp 0 ˙ ∈ Fin
43 1 20 2 5 40 mplelf ⊢ φ ∧ y ∈ B → y : D ⟶ Base R
44 ssidd ⊢ φ ∧ y ∈ B → y supp 0 ˙ ⊆ y supp 0 ˙
45 14 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ B → D ∈ V
46 4 fvexi ⊢ 0 ˙ ∈ V
47 46 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ B → 0 ˙ ∈ V
48 43 44 45 47 suppssr ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → y ⁡ j = 0 ˙
49 48 ifeq1d ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → if k = j y ⁡ j 0 ˙ = if k = j 0 ˙ 0 ˙
50 ifid ⊢ if k = j 0 ˙ 0 ˙ = 0 ˙
51 49 50 eqtrdi ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → if k = j y ⁡ j 0 ˙ = 0 ˙
52 51 mpteq2dv ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ = k ∈ D ⟼ 0 ˙
53 ringgrp ⊢ R ∈ Ring → R ∈ Grp
54 17 53 syl ⊢ φ → R ∈ Grp
55 1 5 4 12 6 54 mpl0 ⊢ φ → 0 P = D × 0 ˙
56 fconstmpt ⊢ D × 0 ˙ = k ∈ D ⟼ 0 ˙
57 55 56 eqtrdi ⊢ φ → 0 P = k ∈ D ⟼ 0 ˙
58 57 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → 0 P = k ∈ D ⟼ 0 ˙
59 52 58 eqtr4d ⊢ φ ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∖ supp 0 ˙⁡ y → k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ = 0 P
60 59 45 suppss2 ⊢ φ ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ⊆ y supp 0 ˙
61 suppssfifsupp ⊢ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V ∧ y supp 0 ˙ ∈ Fin ∧ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ⊆ y supp 0 ˙ → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
62 39 42 60 61 syl12anc ⊢ φ ∧ y ∈ B → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
63 62 ralrimiva ⊢ φ → ∀ y ∈ B finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
64 fveq1 ⊢ y = x → y ⁡ j = x ⁡ j
65 64 ifeq1d ⊢ y = x → if k = j y ⁡ j 0 ˙ = if k = j x ⁡ j 0 ˙
66 65 mpteq2dv ⊢ y = x → k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ = k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
67 66 mpteq2dv ⊢ y = x → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ = j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
68 67 breq1d ⊢ y = x → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ↔ finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
69 68 cbvralvw ⊢ ∀ y ∈ B finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙ ↔ ∀ x ∈ B finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
70 63 69 sylib ⊢ φ → ∀ x ∈ B finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
71 70 r19.21bi ⊢ φ ∧ x ∈ B → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
72 71 adantrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
73 equequ2 ⊢ i = j → k = i ↔ k = j
74 fveq2 ⊢ i = j → y ⁡ i = y ⁡ j
75 73 74 ifbieq1d ⊢ i = j → if k = i y ⁡ i 0 ˙ = if k = j y ⁡ j 0 ˙
76 75 mpteq2dv ⊢ i = j → k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
77 76 cbvmptv ⊢ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
78 62 adantrl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j y ⁡ j 0 ˙
79 77 78 eqbrtrid ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
80 2 11 12 15 15 19 27 34 72 79 gsumdixp ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ P j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
81 80 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ ∑ P j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
82 ringcmn ⊢ P ∈ Ring → P ∈ CMnd
83 18 82 syl ⊢ φ → P ∈ CMnd
84 83 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → P ∈ CMnd
85 crngring ⊢ S ∈ CRing → S ∈ Ring
86 8 85 syl ⊢ φ → S ∈ Ring
87 86 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → S ∈ Ring
88 ringmnd ⊢ S ∈ Ring → S ∈ Mnd
89 87 88 syl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → S ∈ Mnd
90 14 14 xpex ⊢ D × D ∈ V
91 90 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → D × D ∈ V
92 ghmmhm ⊢ E ∈ P GrpHom S → E ∈ P MndHom S
93 9 92 syl ⊢ φ → E ∈ P MndHom S
94 93 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ∈ P MndHom S
95 18 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → P ∈ Ring
96 27 adantrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ B
97 34 adantrl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B
98 2 11 ringcl ⊢ P ∈ Ring ∧ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ B ∧ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B
99 95 96 97 98 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B
100 99 ralrimivva ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∀ j ∈ D ∀ i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B
101 eqid ⊢ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
102 101 fmpo ⊢ ∀ j ∈ D ∀ i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ B ↔ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ : D × D ⟶ B
103 100 102 sylib ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ : D × D ⟶ B
104 14 14 mpoex ⊢ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V
105 101 mpofun ⊢ Fun ⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
106 104 105 37 3pm3.2i ⊢ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V
107 106 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V
108 72 fsuppimpd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin
109 79 fsuppimpd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin
110 xpfi ⊢ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin ∧ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin → supp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ × supp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ Fin
111 108 109 110 syl2anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → supp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ × supp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ Fin
112 2 12 11 19 27 34 15 15 evlslem4 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ⊆ supp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ × supp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
113 suppssfifsupp ⊢ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 P ∈ V ∧ supp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ × supp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ Fin ∧ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ⊆ supp 0 P⁡ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ × supp 0 P⁡ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ → finSupp 0 P⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
114 107 111 112 113 syl12anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 P⁡ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
115 2 12 84 89 91 94 103 114 gsummhm ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ ∑ P j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
116 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → I ∈ W
117 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → R ∈ CRing
118 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
119 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → j ∈ D
120 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → i ∈ D
121 25 adantrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → x ⁡ j ∈ Base R
122 32 adantrl ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → y ⁡ i ∈ Base R
123 1 5 4 20 116 117 11 118 119 120 121 122 mplmon2mul ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = k ∈ D ⟼ if k = j + f i x ⁡ j ⋅ R y ⁡ i 0 ˙
124 123 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j + f i x ⁡ j ⋅ R y ⁡ i 0 ˙
125 10 anassrs ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j + f i x ⁡ j ⋅ R y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
126 124 125 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
127 126 3impb ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
128 127 mpoeq3dva ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
129 128 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
130 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
131 eqid ⊢ Base S = Base S
132 2 131 ghmf ⊢ E ∈ P GrpHom S → E : B ⟶ Base S
133 9 132 syl ⊢ φ → E : B ⟶ Base S
134 133 feqmptd ⊢ φ → E = z ∈ B ⟼ E ⁡ z
135 134 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E = z ∈ B ⟼ E ⁡ z
136 fveq2 ⊢ z = k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ → E ⁡ z = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
137 99 130 135 136 fmpoco ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ∘ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
138 137 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
139 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ = j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
140 fveq2 ⊢ z = k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ → E ⁡ z = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
141 27 139 135 140 fmptco ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ = j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
142 141 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ = ∑ S j ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
143 eqidd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
144 fveq2 ⊢ z = k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ → E ⁡ z = E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
145 34 143 135 144 fmptco ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
146 145 oveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S i ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
147 142 146 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S j ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S i ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
148 eqid ⊢ 0 S = 0 S
149 133 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → E : B ⟶ Base S
150 149 27 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ j ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ Base S
151 133 ad2antrr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → E : B ⟶ Base S
152 151 34 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ i ∈ D → E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ Base S
153 14 mptex ⊢ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V
154 funmpt ⊢ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
155 fvex ⊢ 0 S ∈ V
156 153 154 155 3pm3.2i ⊢ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V
157 156 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V
158 ssidd ⊢ φ → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ⊆ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P
159 12 148 ghmid ⊢ E ∈ P GrpHom S → E ⁡ 0 P = 0 S
160 9 159 syl ⊢ φ → E ⁡ 0 P = 0 S
161 14 mptex ⊢ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V
162 161 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V
163 37 a1i ⊢ φ → 0 P ∈ V
164 158 160 162 163 suppssfv ⊢ φ → j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 S ⊆ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P
165 164 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 S ⊆ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P
166 suppssfifsupp ⊢ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V ∧ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin ∧ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 S ⊆ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ supp 0 P → finSupp 0 S⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
167 157 108 165 166 syl12anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 S⁡ j ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
168 14 mptex ⊢ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V
169 funmpt ⊢ Fun ⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
170 168 169 155 3pm3.2i ⊢ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V
171 170 a1i ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V
172 ssidd ⊢ φ → i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ⊆ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P
173 14 mptex ⊢ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V
174 173 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ D → k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V
175 172 160 174 163 suppssfv ⊢ φ → i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 S ⊆ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P
176 175 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 S ⊆ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P
177 suppssfifsupp ⊢ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∈ V ∧ Fun ⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ ∧ 0 S ∈ V ∧ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P ∈ Fin ∧ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 S ⊆ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ supp 0 P → finSupp 0 S⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
178 171 109 176 177 syl12anc ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → finSupp 0 S⁡ i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
179 131 3 148 15 15 87 150 152 167 178 gsumdixp ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S j ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S i ∈ D E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
180 147 179 eqtrd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S j ∈ D , i ∈ D ⟼ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ E ⁡ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
181 129 138 180 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D , i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
182 81 115 181 3eqtr2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
183 6 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → I ∈ W
184 17 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → R ∈ Ring
185 1 5 4 2 183 184 23 mplcoe4 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x = ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
186 1 5 4 2 183 184 30 mplcoe4 ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y = ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
187 185 186 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ⋅ P y = ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
188 187 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x ⋅ P y = E ⁡ ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ ⋅ P ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
189 185 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x = E ⁡ ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
190 27 fmpttd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ : D ⟶ B
191 2 12 84 89 15 94 190 72 gsummhm ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ = E ⁡ ∑ P j ∈ D k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
192 189 191 eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x = ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙
193 186 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ y = E ⁡ ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
194 34 fmpttd ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ : D ⟶ B
195 2 12 84 89 15 94 194 79 gsummhm ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙ = E ⁡ ∑ P i ∈ D k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
196 193 195 eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ y = ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
197 192 196 oveq12d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x · ˙ E ⁡ y = ∑ S E ∘ j ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = j x ⁡ j 0 ˙ · ˙ ∑ S E ∘ i ∈ D ⟼ k ∈ D ⟼ if k = i y ⁡ i 0 ˙
198 182 188 197 3eqtr4d ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → E ⁡ x ⋅ P y = E ⁡ x · ˙ E ⁡ y