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Theorem frlmphllem

Description: Lemma for frlmphl . (Contributed by AV, 21-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses frlmphl.y ⊢ Y = R freeLMod I
frlmphl.b ⊢ B = Base R
frlmphl.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
frlmphl.v ⊢ V = Base Y
frlmphl.j ⊢ , ˙ = ⋅ 𝑖 ⁡ Y
frlmphl.o ⊢ O = 0 Y
frlmphl.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
frlmphl.s ⊢ ∗ ˙ = * R
frlmphl.f ⊢ φ → R ∈ Field
frlmphl.m ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ g , ˙ g = 0 ˙ → g = O
frlmphl.u ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∗ ˙ ⁡ x = x
frlmphl.i ⊢ φ → I ∈ W
Assertion frlmphllem ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frlmphl.y ⊢ Y = R freeLMod I
2 frlmphl.b ⊢ B = Base R
3 frlmphl.t ⊢ · ˙ = ⋅ R
4 frlmphl.v ⊢ V = Base Y
5 frlmphl.j ⊢ , ˙ = ⋅ 𝑖 ⁡ Y
6 frlmphl.o ⊢ O = 0 Y
7 frlmphl.0 ⊢ 0 ˙ = 0 R
8 frlmphl.s ⊢ ∗ ˙ = * R
9 frlmphl.f ⊢ φ → R ∈ Field
10 frlmphl.m ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ g , ˙ g = 0 ˙ → g = O
11 frlmphl.u ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∗ ˙ ⁡ x = x
12 frlmphl.i ⊢ φ → I ∈ W
13 12 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → I ∈ W
14 simp2 ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g ∈ V
15 1 2 4 frlmbasmap ⊢ I ∈ W ∧ g ∈ V → g ∈ B I
16 13 14 15 syl2anc ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g ∈ B I
17 elmapi ⊢ g ∈ B I → g : I ⟶ B
18 16 17 syl ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g : I ⟶ B
19 18 ffnd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g Fn I
20 simp3 ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → h ∈ V
21 1 2 4 frlmbasmap ⊢ I ∈ W ∧ h ∈ V → h ∈ B I
22 13 20 21 syl2anc ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → h ∈ B I
23 elmapi ⊢ h ∈ B I → h : I ⟶ B
24 22 23 syl ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → h : I ⟶ B
25 24 ffnd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → h Fn I
26 inidm ⊢ I ∩ I = I
27 eqidd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V ∧ x ∈ I → g ⁡ x = g ⁡ x
28 eqidd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V ∧ x ∈ I → h ⁡ x = h ⁡ x
29 19 25 13 13 26 27 28 offval ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g · ˙ f h = x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x
30 29 oveq1d ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g · ˙ f h supp 0 ˙ = x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x supp 0 ˙
31 ovexd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g · ˙ f h ∈ V
32 funmpt ⊢ Fun ⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x
33 funeq ⊢ g · ˙ f h = x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x → Fun ⁡ g · ˙ f h ↔ Fun ⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x
34 32 33 mpbiri ⊢ g · ˙ f h = x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x → Fun ⁡ g · ˙ f h
35 29 34 syl ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → Fun ⁡ g · ˙ f h
36 1 7 4 frlmbasfsupp ⊢ I ∈ W ∧ g ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ g
37 13 14 36 syl2anc ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ g
38 isfld ⊢ R ∈ Field ↔ R ∈ DivRing ∧ R ∈ CRing
39 9 38 sylib ⊢ φ → R ∈ DivRing ∧ R ∈ CRing
40 39 simpld ⊢ φ → R ∈ DivRing
41 drngring ⊢ R ∈ DivRing → R ∈ Ring
42 40 41 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
43 42 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → R ∈ Ring
44 2 7 ring0cl ⊢ R ∈ Ring → 0 ˙ ∈ B
45 43 44 syl ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → 0 ˙ ∈ B
46 2 3 7 ringlz ⊢ R ∈ Ring ∧ x ∈ B → 0 ˙ · ˙ x = 0 ˙
47 43 46 sylan ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V ∧ x ∈ B → 0 ˙ · ˙ x = 0 ˙
48 13 45 18 24 47 suppofss1d ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g · ˙ f h supp 0 ˙ ⊆ g supp 0 ˙
49 fsuppsssupp ⊢ g · ˙ f h ∈ V ∧ Fun ⁡ g · ˙ f h ∧ finSupp 0 ˙⁡ g ∧ g · ˙ f h supp 0 ˙ ⊆ g supp 0 ˙ → finSupp 0 ˙⁡ g · ˙ f h
50 49 fsuppimpd ⊢ g · ˙ f h ∈ V ∧ Fun ⁡ g · ˙ f h ∧ finSupp 0 ˙⁡ g ∧ g · ˙ f h supp 0 ˙ ⊆ g supp 0 ˙ → g · ˙ f h supp 0 ˙ ∈ Fin
51 31 35 37 48 50 syl22anc ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → g · ˙ f h supp 0 ˙ ∈ Fin
52 30 51 eqeltrrd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x supp 0 ˙ ∈ Fin
53 13 mptexd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x ∈ V
54 45 elexd ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → 0 ˙ ∈ V
55 funisfsupp ⊢ Fun ⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x ∧ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x ∈ V ∧ 0 ˙ ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x ↔ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x supp 0 ˙ ∈ Fin
56 32 53 54 55 mp3an2i ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x ↔ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x supp 0 ˙ ∈ Fin
57 52 56 mpbird ⊢ φ ∧ g ∈ V ∧ h ∈ V → finSupp 0 ˙⁡ x ∈ I ⟼ g ⁡ x · ˙ h ⁡ x