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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 0 I | f -1 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 0 I | f -1 Fin
8 eqid Base R = Base R
9 eqid 0 R = 0 R
10 4 adantr φ k D R Ring
11 ringcmn R Ring R CMnd
12 10 11 syl φ k D R CMnd
13 7 psrbaglefi k D y D | y f k Fin
14 13 adantl φ k D y D | y f k Fin
15 4 ad2antrr φ k D x y D | y f k R Ring
16 1 8 7 2 5 psrelbas φ X : D Base R
17 16 ad2antrr φ k D x y D | y f k X : D Base R
18 simpr φ k D x y D | y f k x y D | y f k
19 breq1 y = x y f k x f k
20 19 elrab x y D | y f k x D x f k
21 18 20 sylib φ k D x y D | y f k x D x f k
22 21 simpld φ k D x y D | y f k x D
23 17 22 ffvelrnd φ k D x y D | y f k X x Base R
24 1 8 7 2 6 psrelbas φ Y : D Base R
25 24 ad2antrr φ k D x y D | y f k Y : D Base R
26 simplr φ k D x y D | y f k k D
27 7 psrbagf x D x : I 0
28 22 27 syl φ k D x y D | y f k x : I 0
29 21 simprd φ k D x y D | y f k x f k
30 7 psrbagcon k D x : I 0 x f k k f x D k f x f k
31 26 28 29 30 syl3anc φ k D x y D | y f k k f x D k f x f k
32 31 simpld φ k D x y D | y f k k f x D
33 25 32 ffvelrnd φ k D x y D | y f k Y k f x Base R
34 eqid R = R
35 8 34 ringcl R Ring X x Base R Y k f x Base R X x R Y k f x Base R
36 15 23 33 35 syl3anc φ k D x y D | y f k X x R Y k f x Base R
37 36 fmpttd φ k D x y D | y f k X x R Y k f x : y D | y f k Base R
38 fvexd φ k D 0 R V
39 37 14 38 fdmfifsupp φ k D finSupp 0 R x y D | y f k X x R Y k f x
40 8 9 12 14 37 39 gsumcl φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x Base R
41 40 fmpttd φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x : D Base R
42 fvex Base R V
43 ovex 0 I V
44 7 43 rabex2 D V
45 42 44 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
46 41 45 sylibr φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x Base R D
47 1 2 34 3 7 5 6 psrmulfval φ X · ˙ Y = k D R x y D | y f k X x R Y k f x
48 reldmpsr Rel dom mPwSer
49 48 1 2 elbasov X B I V R V
50 5 49 syl φ I V R V
51 50 simpld φ I V
52 1 8 7 2 51 psrbas φ B = Base R D
53 46 47 52 3eltr4d φ X · ˙ Y B