Metamath Proof Explorer


Theorem psrmulfval

Description: The multiplication operation of the multivariate power series structure. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses psrmulr.s โŠข ๐‘† = ( ๐ผ mPwSer ๐‘… )
psrmulr.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘† )
psrmulr.m โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
psrmulr.t โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘† )
psrmulr.d โŠข ๐ท = { โ„Ž โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก โ„Ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
psrmulfval.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
psrmulfval.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
Assertion psrmulfval ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmulr.s โŠข ๐‘† = ( ๐ผ mPwSer ๐‘… )
2 psrmulr.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘† )
3 psrmulr.m โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘… )
4 psrmulr.t โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘† )
5 psrmulr.d โŠข ๐ท = { โ„Ž โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก โ„Ž โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
6 psrmulfval.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
7 psrmulfval.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
8 fveq1 โŠข ( ๐‘“ = ๐น โ†’ ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) )
9 fveq1 โŠข ( ๐‘” = ๐บ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) = ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) )
10 8 9 oveqan12d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) = ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) )
11 10 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) = ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) )
12 11 oveq2d โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) )
13 12 mpteq2dv โŠข ( ( ๐‘“ = ๐น โˆง ๐‘” = ๐บ ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )
14 1 2 3 4 5 psrmulr โŠข โˆ™ = ( ๐‘“ โˆˆ ๐ต , ๐‘” โˆˆ ๐ต โ†ฆ ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐‘“ โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐‘” โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )
15 ovex โŠข ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆˆ V
16 5 15 rabex2 โŠข ๐ท โˆˆ V
17 16 mptex โŠข ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) โˆˆ V
18 13 14 17 ovmpoa โŠข ( ( ๐น โˆˆ ๐ต โˆง ๐บ โˆˆ ๐ต ) โ†’ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )
19 6 7 18 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น โˆ™ ๐บ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ ๐ท โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ฅ โˆˆ { ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘ฅ ) ยท ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฅ ) ) ) ) ) ) )