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Theorem psrmulval

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

Ref Expression
Hypotheses psrmulr.s 𝑆 = ( 𝐼 mPwSer 𝑅 )
psrmulr.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑆 )
psrmulr.m · = ( .r𝑅 )
psrmulr.t = ( .r𝑆 )
psrmulr.d 𝐷 = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin }
psrmulfval.i ( 𝜑𝐹𝐵 )
psrmulfval.r ( 𝜑𝐺𝐵 )
psrmulval.r ( 𝜑𝑋𝐷 )
Assertion psrmulval ( 𝜑 → ( ( 𝐹 𝐺 ) ‘ 𝑋 ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmulr.s 𝑆 = ( 𝐼 mPwSer 𝑅 )
2 psrmulr.b 𝐵 = ( Base ‘ 𝑆 )
3 psrmulr.m · = ( .r𝑅 )
4 psrmulr.t = ( .r𝑆 )
5 psrmulr.d 𝐷 = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin }
6 psrmulfval.i ( 𝜑𝐹𝐵 )
7 psrmulfval.r ( 𝜑𝐺𝐵 )
8 psrmulval.r ( 𝜑𝑋𝐷 )
9 1 2 3 4 5 6 7 psrmulfval ( 𝜑 → ( 𝐹 𝐺 ) = ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) ) )
10 9 fveq1d ( 𝜑 → ( ( 𝐹 𝐺 ) ‘ 𝑋 ) = ( ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑋 ) )
11 breq2 ( 𝑥 = 𝑋 → ( 𝑦r𝑥𝑦r𝑋 ) )
12 11 rabbidv ( 𝑥 = 𝑋 → { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } = { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } )
13 fvoveq1 ( 𝑥 = 𝑋 → ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) = ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) )
14 13 oveq2d ( 𝑥 = 𝑋 → ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) = ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) )
15 12 14 mpteq12dv ( 𝑥 = 𝑋 → ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) = ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) )
16 15 oveq2d ( 𝑥 = 𝑋 → ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) )
17 eqid ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) ) = ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) )
18 ovex ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) ∈ V
19 16 17 18 fvmpt ( 𝑋𝐷 → ( ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑋 ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) )
20 8 19 syl ( 𝜑 → ( ( 𝑥𝐷 ↦ ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑥 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑥f𝑘 ) ) ) ) ) ) ‘ 𝑋 ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) )
21 10 20 eqtrd ( 𝜑 → ( ( 𝐹 𝐺 ) ‘ 𝑋 ) = ( 𝑅 Σg ( 𝑘 ∈ { 𝑦𝐷𝑦r𝑋 } ↦ ( ( 𝐹𝑘 ) · ( 𝐺 ‘ ( 𝑋f𝑘 ) ) ) ) ) )