Metamath Proof Explorer


Theorem psrridm

Description: The identity element of the ring of power series is a right identity. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014) (Proof shortened by AV, 8-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses psrring.s โŠข ๐‘† = ( ๐ผ mPwSer ๐‘… )
psrring.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
psrring.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
psr1cl.d โŠข ๐ท = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
psr1cl.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
psr1cl.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
psr1cl.u โŠข ๐‘ˆ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) )
psr1cl.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘† )
psrlidm.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘† )
psrlidm.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
Assertion psrridm ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) = ๐‘‹ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrring.s โŠข ๐‘† = ( ๐ผ mPwSer ๐‘… )
2 psrring.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
3 psrring.r โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
4 psr1cl.d โŠข ๐ท = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
5 psr1cl.z โŠข 0 = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
6 psr1cl.o โŠข 1 = ( 1r โ€˜ ๐‘… )
7 psr1cl.u โŠข ๐‘ˆ = ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ท โ†ฆ if ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) )
8 psr1cl.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘† )
9 psrlidm.t โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘† )
10 psrlidm.x โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
11 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) = ( Base โ€˜ ๐‘… )
12 1 2 3 4 5 6 7 8 psr1cl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ ๐ต )
13 1 8 9 3 10 12 psrmulcl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) โˆˆ ๐ต )
14 1 11 4 8 13 psrelbas โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) : ๐ท โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
15 14 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) Fn ๐ท )
16 1 11 4 8 10 psrelbas โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ : ๐ท โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
17 16 ffnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘‹ Fn ๐ท )
18 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘… ) = ( .r โ€˜ ๐‘… )
19 10 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘‹ โˆˆ ๐ต )
20 12 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ˆ โˆˆ ๐ต )
21 simpr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท )
22 1 8 18 9 4 19 20 21 psrmulval โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) )
23 breq1 โŠข ( ๐‘” = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ โ†” ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
24 2 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
25 4 psrbagf โŠข ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
26 25 adantl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
27 nn0re โŠข ( ๐‘ง โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ง โˆˆ โ„ )
28 27 leidd โŠข ( ๐‘ง โˆˆ โ„•0 โ†’ ๐‘ง โ‰ค ๐‘ง )
29 28 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ๐‘ง โ‰ค ๐‘ง )
30 24 26 29 caofref โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฆ โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ )
31 23 21 30 elrabd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } )
32 31 snssd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ { ๐‘ฆ } โІ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } )
33 32 resmptd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โ†พ { ๐‘ฆ } ) = ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) )
34 33 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โ†พ { ๐‘ฆ } ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) )
35 ringcmn โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… โˆˆ CMnd )
36 3 35 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ CMnd )
37 36 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘… โˆˆ CMnd )
38 ovex โŠข ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆˆ V
39 4 38 rab2ex โŠข { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆˆ V
40 39 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆˆ V )
41 3 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
42 16 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘‹ : ๐ท โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
43 simpr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } )
44 breq1 โŠข ( ๐‘” = ๐‘ง โ†’ ( ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ โ†” ๐‘ง โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
45 44 elrab โŠข ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†” ( ๐‘ง โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ง โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
46 43 45 sylib โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ง โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
47 46 simpld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ ๐ท )
48 42 47 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
49 1 11 4 8 20 psrelbas โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ˆ : ๐ท โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
50 49 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ˆ : ๐ท โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
51 21 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท )
52 4 psrbagf โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ๐ท โ†’ ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
53 47 52 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
54 46 simprd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ )
55 4 psrbagcon โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆง ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„•0 โˆง ๐‘ง โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆˆ ๐ท โˆง ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
56 51 53 54 55 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆˆ ๐ท โˆง ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ ) )
57 56 simpld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆˆ ๐ท )
58 50 57 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
59 11 18 ringcl โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
60 41 48 58 59 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
61 60 fmpttd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) : { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
62 eldifi โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } )
63 62 57 sylan2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆˆ ๐ท )
64 eqeq1 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โ†’ ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) ) )
65 64 ifbid โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) = if ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) )
66 6 fvexi โŠข 1 โˆˆ V
67 5 fvexi โŠข 0 โˆˆ V
68 66 67 ifex โŠข if ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) โˆˆ V
69 65 7 68 fvmpt โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) = if ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) )
70 63 69 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) = if ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) )
71 eldifsni โŠข ( ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง โ‰  ๐‘ฆ )
72 71 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ๐‘ง โ‰  ๐‘ฆ )
73 72 necomd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ๐‘ฆ โ‰  ๐‘ง )
74 24 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
75 nn0sscn โŠข โ„•0 โІ โ„‚
76 fss โŠข ( ( ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„•0 โˆง โ„•0 โІ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ )
77 26 75 76 sylancl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ )
78 77 adantr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ )
79 fss โŠข ( ( ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„•0 โˆง โ„•0 โІ โ„‚ ) โ†’ ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„‚ )
80 53 75 79 sylancl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„‚ )
81 ofsubeq0 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘ง : ๐ผ โŸถ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ง ) )
82 74 78 80 81 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ง ) )
83 62 82 sylan2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ง ) )
84 83 necon3bbid โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ยฌ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ โ‰  ๐‘ง ) )
85 73 84 mpbird โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ยฌ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) )
86 85 iffalsed โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ if ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) = 0 )
87 70 86 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) = 0 )
88 87 oveq2d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 0 ) )
89 11 18 5 ringrz โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 0 ) = 0 )
90 41 48 89 syl2anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 0 ) = 0 )
91 62 90 sylan2 โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 0 ) = 0 )
92 88 91 eqtrd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โˆง ๐‘ง โˆˆ ( { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โˆ– { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) = 0 )
93 92 40 suppss2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) supp 0 ) โІ { ๐‘ฆ } )
94 40 mptexd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โˆˆ V )
95 funmpt โŠข Fun ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) )
96 95 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ Fun ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) )
97 67 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ 0 โˆˆ V )
98 snfi โŠข { ๐‘ฆ } โˆˆ Fin
99 98 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ { ๐‘ฆ } โˆˆ Fin )
100 suppssfifsupp โŠข ( ( ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โˆˆ V โˆง Fun ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โˆง 0 โˆˆ V ) โˆง ( { ๐‘ฆ } โˆˆ Fin โˆง ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) supp 0 ) โІ { ๐‘ฆ } ) ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) finSupp 0 )
101 94 96 97 99 93 100 syl32anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) finSupp 0 )
102 11 5 37 40 61 93 101 gsumres โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) โ†พ { ๐‘ฆ } ) ) = ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) )
103 3 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
104 ringmnd โŠข ( ๐‘… โˆˆ Ring โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
105 103 104 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Mnd )
106 eqid โŠข ๐‘ฆ = ๐‘ฆ
107 ofsubeq0 โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โˆง ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ โˆง ๐‘ฆ : ๐ผ โŸถ โ„‚ ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ฆ ) )
108 24 77 77 107 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†” ๐‘ฆ = ๐‘ฆ ) )
109 106 108 mpbiri โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) = ( ๐ผ ร— { 0 } ) )
110 109 fveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐ผ ร— { 0 } ) ) )
111 fconstmpt โŠข ( ๐ผ ร— { 0 } ) = ( ๐‘ค โˆˆ ๐ผ โ†ฆ 0 )
112 4 fczpsrbag โŠข ( ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ๐ผ โ†ฆ 0 ) โˆˆ ๐ท )
113 2 112 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ค โˆˆ ๐ผ โ†ฆ 0 ) โˆˆ ๐ท )
114 111 113 eqeltrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ผ ร— { 0 } ) โˆˆ ๐ท )
115 114 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐ผ ร— { 0 } ) โˆˆ ๐ท )
116 iftrue โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) โ†’ if ( ๐‘ฅ = ( ๐ผ ร— { 0 } ) , 1 , 0 ) = 1 )
117 116 7 66 fvmpt โŠข ( ( ๐ผ ร— { 0 } ) โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐ผ ร— { 0 } ) ) = 1 )
118 115 117 syl โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐ผ ร— { 0 } ) ) = 1 )
119 110 118 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) = 1 )
120 119 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 1 ) )
121 16 ffvelcdmda โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
122 11 18 6 ringridm โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Ring โˆง ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 1 ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) )
123 103 121 122 syl2anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) 1 ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) )
124 120 123 eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) )
125 124 121 eqeltrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
126 fveq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) )
127 oveq2 โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) = ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) )
128 127 fveq2d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) = ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) )
129 126 128 oveq12d โŠข ( ๐‘ง = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
130 11 129 gsumsn โŠข ( ( ๐‘… โˆˆ Mnd โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท โˆง ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
131 105 21 125 130 syl3anc โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
132 34 102 131 3eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘ง โˆˆ { ๐‘” โˆˆ ๐ท โˆฃ ๐‘” โˆ˜r โ‰ค ๐‘ฆ } โ†ฆ ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ง ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ง ) ) ) ) ) = ( ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐‘ˆ โ€˜ ( ๐‘ฆ โˆ˜f โˆ’ ๐‘ฆ ) ) ) )
133 22 132 124 3eqtrd โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ท ) โ†’ ( ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘‹ โ€˜ ๐‘ฆ ) )
134 15 17 133 eqfnfvd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘‹ ยท ๐‘ˆ ) = ๐‘‹ )