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Theorem psrmulcllem

Description: Closure of the power series multiplication operation. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses psrmulcl.s ⊢ S = I mPwSer R
psrmulcl.b ⊢ B = Base S
psrmulcl.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
psrmulcl.r ⊢ φ → R ∈ Ring
psrmulcl.x ⊢ φ → X ∈ B
psrmulcl.y ⊢ φ → Y ∈ B
psrmulcl.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
Assertion psrmulcllem ⊢ φ → X · ˙ Y ∈ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmulcl.s ⊢ S = I mPwSer R
2 psrmulcl.b ⊢ B = Base S
3 psrmulcl.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
4 psrmulcl.r ⊢ φ → R ∈ Ring
5 psrmulcl.x ⊢ φ → X ∈ B
6 psrmulcl.y ⊢ φ → Y ∈ B
7 psrmulcl.d ⊢ D = f ∈ ℕ 0 I | f -1 ℕ ∈ Fin
8 eqid ⊢ Base R = Base R
9 1 8 7 2 5 psrelbas ⊢ φ → X : D ⟶ Base R
10 1 8 7 2 6 psrelbas ⊢ φ → Y : D ⟶ Base R
11 7 4 9 10 rhmpsrlem2 ⊢ φ ∧ k ∈ D → ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x ∈ Base R
12 11 fmpttd ⊢ φ → k ∈ D ⟼ ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x : D ⟶ Base R
13 fvex ⊢ Base R ∈ V
14 ovex ⊢ ℕ 0 I ∈ V
15 7 14 rabex2 ⊢ D ∈ V
16 13 15 elmap ⊢ k ∈ D ⟼ ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x ∈ Base R D ↔ k ∈ D ⟼ ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x : D ⟶ Base R
17 12 16 sylibr ⊢ φ → k ∈ D ⟼ ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x ∈ Base R D
18 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
19 1 2 18 3 7 5 6 psrmulfval ⊢ φ → X · ˙ Y = k ∈ D ⟼ ∑ R x ∈ y ∈ D | y ≤ f k X ⁡ x ⋅ R Y ⁡ k − f x
20 reldmpsr ⊢ Rel ⁡ dom ⁡ mPwSer
21 20 1 2 elbasov ⊢ X ∈ B → I ∈ V ∧ R ∈ V
22 5 21 syl ⊢ φ → I ∈ V ∧ R ∈ V
23 22 simpld ⊢ φ → I ∈ V
24 1 8 7 2 23 psrbas ⊢ φ → B = Base R D
25 17 19 24 3eltr4d ⊢ φ → X · ˙ Y ∈ B