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Theorem mplmon2mul

Description: Product of scaled monomials. (Contributed by Stefan O'Rear, 8-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses mplmon2cl.p ⊢ P = I mPoly R
mplmon2cl.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
mplmon2cl.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
mplmon2cl.c ⊢ C = Base R
mplmon2cl.i ⊢ φ → I ∈ W
mplmon2mul.r ⊢ φ → R ∈ CRing
mplmon2mul.t ⊢ ∙ ˙ = ⋅ P
mplmon2mul.u ⊢ · ˙ = ⋅ R
mplmon2mul.x ⊢ φ → X ∈ D
mplmon2mul.y ⊢ φ → Y ∈ D
mplmon2mul.f ⊢ φ → F ∈ C
mplmon2mul.g ⊢ φ → G ∈ C
Assertion mplmon2mul ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X F 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y G 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y F · ˙ G 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mplmon2cl.p ⊢ P = I mPoly R
2 mplmon2cl.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
3 mplmon2cl.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
4 mplmon2cl.c ⊢ C = Base R
5 mplmon2cl.i ⊢ φ → I ∈ W
6 mplmon2mul.r ⊢ φ → R ∈ CRing
7 mplmon2mul.t ⊢ ∙ ˙ = ⋅ P
8 mplmon2mul.u ⊢ · ˙ = ⋅ R
9 mplmon2mul.x ⊢ φ → X ∈ D
10 mplmon2mul.y ⊢ φ → Y ∈ D
11 mplmon2mul.f ⊢ φ → F ∈ C
12 mplmon2mul.g ⊢ φ → G ∈ C
13 1 mplassa ⊢ I ∈ W ∧ R ∈ CRing → P ∈ AssAlg
14 5 6 13 syl2anc ⊢ φ → P ∈ AssAlg
15 1 5 6 mplsca ⊢ φ → R = Scalar ⁡ P
16 15 fveq2d ⊢ φ → Base R = Base Scalar ⁡ P
17 4 16 eqtrid ⊢ φ → C = Base Scalar ⁡ P
18 11 17 eleqtrd ⊢ φ → F ∈ Base Scalar ⁡ P
19 eqid ⊢ Base P = Base P
20 eqid ⊢ 1 R = 1 R
21 crngring ⊢ R ∈ CRing → R ∈ Ring
22 6 21 syl ⊢ φ → R ∈ Ring
23 1 19 3 20 2 5 22 9 mplmon ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∈ Base P
24 assalmod ⊢ P ∈ AssAlg → P ∈ LMod
25 14 24 syl ⊢ φ → P ∈ LMod
26 12 17 eleqtrd ⊢ φ → G ∈ Base Scalar ⁡ P
27 1 19 3 20 2 5 22 10 mplmon ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P
28 eqid ⊢ Scalar ⁡ P = Scalar ⁡ P
29 eqid ⊢ ⋅ P = ⋅ P
30 eqid ⊢ Base Scalar ⁡ P = Base Scalar ⁡ P
31 19 28 29 30 lmodvscl ⊢ P ∈ LMod ∧ G ∈ Base Scalar ⁡ P ∧ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P → G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P
32 25 26 27 31 syl3anc ⊢ φ → G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P
33 19 28 30 29 7 assaass ⊢ P ∈ AssAlg ∧ F ∈ Base Scalar ⁡ P ∧ y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∈ Base P ∧ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙
34 14 18 23 32 33 syl13anc ⊢ φ → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙
35 19 28 30 29 7 assaassr ⊢ P ∈ AssAlg ∧ G ∈ Base Scalar ⁡ P ∧ y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∈ Base P ∧ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P → y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙
36 14 26 23 27 35 syl13anc ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙
37 36 oveq2d ⊢ φ → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙
38 1 19 3 20 2 5 22 9 7 10 mplmonmul ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
39 38 oveq2d ⊢ φ → G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
40 39 oveq2d ⊢ φ → F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
41 2 psrbagaddcl ⊢ X ∈ D ∧ Y ∈ D → X + f Y ∈ D
42 9 10 41 syl2anc ⊢ φ → X + f Y ∈ D
43 1 19 3 20 2 5 22 42 mplmon ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P
44 eqid ⊢ ⋅ Scalar ⁡ P = ⋅ Scalar ⁡ P
45 19 28 29 30 44 lmodvsass ⊢ P ∈ LMod ∧ F ∈ Base Scalar ⁡ P ∧ G ∈ Base Scalar ⁡ P ∧ y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ ∈ Base P → F ⋅ Scalar ⁡ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
46 25 18 26 43 45 syl13anc ⊢ φ → F ⋅ Scalar ⁡ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ = F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
47 15 fveq2d ⊢ φ → ⋅ R = ⋅ Scalar ⁡ P
48 8 47 eqtr2id ⊢ φ → ⋅ Scalar ⁡ P = · ˙
49 48 oveqd ⊢ φ → F ⋅ Scalar ⁡ P G = F · ˙ G
50 49 oveq1d ⊢ φ → F ⋅ Scalar ⁡ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ = F · ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
51 40 46 50 3eqtr2d ⊢ φ → F ⋅ P G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F · ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
52 34 37 51 3eqtrd ⊢ φ → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = F · ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙
53 1 29 2 20 3 4 5 22 9 11 mplmon2 ⊢ φ → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X F 0 ˙
54 1 29 2 20 3 4 5 22 10 12 mplmon2 ⊢ φ → G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = Y G 0 ˙
55 53 54 oveq12d ⊢ φ → F ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X 1 R 0 ˙ ∙ ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = Y 1 R 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X F 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y G 0 ˙
56 4 8 ringcl ⊢ R ∈ Ring ∧ F ∈ C ∧ G ∈ C → F · ˙ G ∈ C
57 22 11 12 56 syl3anc ⊢ φ → F · ˙ G ∈ C
58 1 29 2 20 3 4 5 22 42 57 mplmon2 ⊢ φ → F · ˙ G ⋅ P y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 R 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y F · ˙ G 0 ˙
59 52 55 58 3eqtr3d ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X F 0 ˙ ∙ ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y G 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y F · ˙ G 0 ˙