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Theorem psrmonmul2

Description: The product of two power series monomials adds the exponent vectors together. Here, the function G is a monomial builder, which maps a bag of variables with the monic monomial with only those variables. (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026)

Ref Expression
Hypotheses psrmon.s ⊢ S = I mPwSer R
psrmon.b ⊢ B = Base S
psrmon.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
psrmon.o ⊢ 1 ˙ = 1 R
psrmon.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | finSupp 0 ⁡ h
psrmon.i ⊢ φ → I ∈ W
psrmon.r ⊢ φ → R ∈ Ring
psrmon.x ⊢ φ → X ∈ D
psrmonmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
psrmonmul.y ⊢ φ → Y ∈ D
psrmonmul.g ⊢ G = y ∈ D ⟼ z ∈ D ⟼ if z = y 1 ˙ 0 ˙
Assertion psrmonmul2 ⊢ φ → G ⁡ X · ˙ G ⁡ Y = G ⁡ X + f Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmon.s ⊢ S = I mPwSer R
2 psrmon.b ⊢ B = Base S
3 psrmon.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
4 psrmon.o ⊢ 1 ˙ = 1 R
5 psrmon.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | finSupp 0 ⁡ h
6 psrmon.i ⊢ φ → I ∈ W
7 psrmon.r ⊢ φ → R ∈ Ring
8 psrmon.x ⊢ φ → X ∈ D
9 psrmonmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
10 psrmonmul.y ⊢ φ → Y ∈ D
11 psrmonmul.g ⊢ G = y ∈ D ⟼ z ∈ D ⟼ if z = y 1 ˙ 0 ˙
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 psrmonmul ⊢ φ → z ∈ D ⟼ if z = X 1 ˙ 0 ˙ · ˙ z ∈ D ⟼ if z = Y 1 ˙ 0 ˙ = z ∈ D ⟼ if z = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
13 eqeq2 ⊢ y = X → z = y ↔ z = X
14 13 ifbid ⊢ y = X → if z = y 1 ˙ 0 ˙ = if z = X 1 ˙ 0 ˙
15 14 mpteq2dv ⊢ y = X → z ∈ D ⟼ if z = y 1 ˙ 0 ˙ = z ∈ D ⟼ if z = X 1 ˙ 0 ˙
16 ovex ⊢ ℕ 0 I ∈ V
17 5 16 rabex2 ⊢ D ∈ V
18 17 a1i ⊢ φ → D ∈ V
19 18 mptexd ⊢ φ → z ∈ D ⟼ if z = X 1 ˙ 0 ˙ ∈ V
20 11 15 8 19 fvmptd3 ⊢ φ → G ⁡ X = z ∈ D ⟼ if z = X 1 ˙ 0 ˙
21 eqeq2 ⊢ y = Y → z = y ↔ z = Y
22 21 ifbid ⊢ y = Y → if z = y 1 ˙ 0 ˙ = if z = Y 1 ˙ 0 ˙
23 22 mpteq2dv ⊢ y = Y → z ∈ D ⟼ if z = y 1 ˙ 0 ˙ = z ∈ D ⟼ if z = Y 1 ˙ 0 ˙
24 18 mptexd ⊢ φ → z ∈ D ⟼ if z = Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ V
25 11 23 10 24 fvmptd3 ⊢ φ → G ⁡ Y = z ∈ D ⟼ if z = Y 1 ˙ 0 ˙
26 20 25 oveq12d ⊢ φ → G ⁡ X · ˙ G ⁡ Y = z ∈ D ⟼ if z = X 1 ˙ 0 ˙ · ˙ z ∈ D ⟼ if z = Y 1 ˙ 0 ˙
27 eqeq2 ⊢ y = X + f Y → z = y ↔ z = X + f Y
28 27 ifbid ⊢ y = X + f Y → if z = y 1 ˙ 0 ˙ = if z = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
29 28 mpteq2dv ⊢ y = X + f Y → z ∈ D ⟼ if z = y 1 ˙ 0 ˙ = z ∈ D ⟼ if z = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
30 5 psrbasfsupp ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | h -1 ℕ ∈ Fin
31 30 psrbagaddcl ⊢ X ∈ D ∧ Y ∈ D → X + f Y ∈ D
32 8 10 31 syl2anc ⊢ φ → X + f Y ∈ D
33 18 mptexd ⊢ φ → z ∈ D ⟼ if z = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ V
34 11 29 32 33 fvmptd3 ⊢ φ → G ⁡ X + f Y = z ∈ D ⟼ if z = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
35 12 26 34 3eqtr4d ⊢ φ → G ⁡ X · ˙ G ⁡ Y = G ⁡ X + f Y