Metamath Proof Explorer


Theorem mpfmulcl

Description: The product of multivariate polynomial functions. (Contributed by Mario Carneiro, 19-Mar-2015)

Ref Expression
Hypotheses mpfsubrg.q โŠข ๐‘„ = ran ( ( ๐ผ evalSub ๐‘† ) โ€˜ ๐‘… )
mpfmulcl.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘† )
Assertion mpfmulcl ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ๐‘„ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mpfsubrg.q โŠข ๐‘„ = ran ( ( ๐ผ evalSub ๐‘† ) โ€˜ ๐‘… )
2 mpfmulcl.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘† )
3 eqid โŠข ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) = ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) )
4 eqid โŠข ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) = ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) )
5 1 mpfrcl โŠข ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โ†’ ( ๐ผ โˆˆ V โˆง ๐‘† โˆˆ CRing โˆง ๐‘… โˆˆ ( SubRing โ€˜ ๐‘† ) ) )
6 5 adantr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐ผ โˆˆ V โˆง ๐‘† โˆˆ CRing โˆง ๐‘… โˆˆ ( SubRing โ€˜ ๐‘† ) ) )
7 6 simp2d โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐‘† โˆˆ CRing )
8 ovexd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) โˆˆ V )
9 1 mpfsubrg โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ V โˆง ๐‘† โˆˆ CRing โˆง ๐‘… โˆˆ ( SubRing โ€˜ ๐‘† ) ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
10 6 9 syl โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐‘„ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
11 4 subrgss โŠข ( ๐‘„ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) โ†’ ๐‘„ โІ ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
12 10 11 syl โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐‘„ โІ ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
13 simpl โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐น โˆˆ ๐‘„ )
14 12 13 sseldd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐น โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
15 simpr โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ๐‘„ )
16 12 15 sseldd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ๐บ โˆˆ ( Base โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) )
17 eqid โŠข ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) = ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) )
18 3 4 7 8 14 16 2 17 pwsmulrval โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) ๐บ ) = ( ๐น โˆ˜f ยท ๐บ ) )
19 17 subrgmcl โŠข ( ( ๐‘„ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) โˆง ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) ๐บ ) โˆˆ ๐‘„ )
20 19 3expib โŠข ( ๐‘„ โˆˆ ( SubRing โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) โ†’ ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) ๐บ ) โˆˆ ๐‘„ ) )
21 10 20 mpcom โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น ( .r โ€˜ ( ๐‘† โ†‘s ( ( Base โ€˜ ๐‘† ) โ†‘m ๐ผ ) ) ) ๐บ ) โˆˆ ๐‘„ )
22 18 21 eqeltrrd โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐‘„ โˆง ๐บ โˆˆ ๐‘„ ) โ†’ ( ๐น โˆ˜f ยท ๐บ ) โˆˆ ๐‘„ )