Metamath Proof Explorer


Theorem rhmcomulmpl

Description: Show that the ring homomorphism in rhmmpl preserves multiplication. (Contributed by SN, 8-Feb-2025)

Ref Expression
Hypotheses rhmcomulmpl.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐ผ mPoly ๐‘… )
rhmcomulmpl.q โŠข ๐‘„ = ( ๐ผ mPoly ๐‘† )
rhmcomulmpl.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
rhmcomulmpl.c โŠข ๐ถ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
rhmcomulmpl.1 โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘ƒ )
rhmcomulmpl.2 โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘„ )
rhmcomulmpl.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
rhmcomulmpl.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )
rhmcomulmpl.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
rhmcomulmpl.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
Assertion rhmcomulmpl ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ( ๐น ยท ๐บ ) ) = ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โˆ™ ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rhmcomulmpl.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐ผ mPoly ๐‘… )
2 rhmcomulmpl.q โŠข ๐‘„ = ( ๐ผ mPoly ๐‘† )
3 rhmcomulmpl.b โŠข ๐ต = ( Base โ€˜ ๐‘ƒ )
4 rhmcomulmpl.c โŠข ๐ถ = ( Base โ€˜ ๐‘„ )
5 rhmcomulmpl.1 โŠข ยท = ( .r โ€˜ ๐‘ƒ )
6 rhmcomulmpl.2 โŠข โˆ™ = ( .r โ€˜ ๐‘„ )
7 rhmcomulmpl.i โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ผ โˆˆ ๐‘‰ )
8 rhmcomulmpl.h โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )
9 rhmcomulmpl.f โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น โˆˆ ๐ต )
10 rhmcomulmpl.g โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ โˆˆ ๐ต )
11 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘… ) = ( Base โ€˜ ๐‘… )
12 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐‘† ) = ( Base โ€˜ ๐‘† )
13 11 12 rhmf โŠข ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†’ ๐ป : ( Base โ€˜ ๐‘… ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
14 8 13 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป : ( Base โ€˜ ๐‘… ) โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘† ) )
15 eqid โŠข { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } = { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin }
16 rhmrcl1 โŠข ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
17 8 16 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
18 1 11 3 15 9 mplelf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐น : { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
19 1 11 3 15 10 mplelf โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐บ : { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
20 15 17 18 19 rhmmpllem2 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
21 14 20 cofmpt โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) ) )
22 eqid โŠข ( 0g โ€˜ ๐‘… ) = ( 0g โ€˜ ๐‘… )
23 17 ringcmnd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘… โˆˆ CMnd )
24 23 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ๐‘… โˆˆ CMnd )
25 rhmrcl2 โŠข ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
26 8 25 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Ring )
27 26 ringgrpd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Grp )
28 27 grpmndd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘† โˆˆ Mnd )
29 28 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ๐‘† โˆˆ Mnd )
30 ovex โŠข ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆˆ V
31 30 rabex โŠข { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆˆ V
32 31 rabex โŠข { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โˆˆ V
33 32 a1i โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โˆˆ V )
34 rhmghm โŠข ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) )
35 ghmmhm โŠข ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… GrpHom ๐‘† ) โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… MndHom ๐‘† ) )
36 8 34 35 3syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… MndHom ๐‘† ) )
37 36 adantr โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… MndHom ๐‘† ) )
38 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘… ) = ( .r โ€˜ ๐‘… )
39 17 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐‘… โˆˆ Ring )
40 18 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐น : { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
41 breq1 โŠข ( ๐‘’ = ๐‘‘ โ†’ ( ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ โ†” ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
42 41 elrab โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†” ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
43 42 biimpi โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†’ ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
44 43 adantl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
45 44 simpld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } )
46 40 45 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
47 19 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐บ : { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โŸถ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
48 simplr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } )
49 15 psrbagf โŠข ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†’ ๐‘‘ : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
50 45 49 syl โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐‘‘ : ๐ผ โŸถ โ„•0 )
51 44 simprd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ )
52 15 psrbagcon โŠข ( ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ๐‘‘ : ๐ผ โŸถ โ„•0 โˆง ๐‘‘ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
53 48 50 51 52 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆง ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ ) )
54 53 simpld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } )
55 47 54 ffvelcdmd โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
56 11 38 39 46 55 ringcld โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) )
57 15 17 18 19 rhmmpllem1 โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) finSupp ( 0g โ€˜ ๐‘… ) )
58 11 22 24 29 33 37 56 57 gsummptmhm โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) = ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) )
59 8 ad2antrr โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) )
60 eqid โŠข ( .r โ€˜ ๐‘† ) = ( .r โ€˜ ๐‘† )
61 11 38 60 rhmmul โŠข ( ( ๐ป โˆˆ ( ๐‘… RingHom ๐‘† ) โˆง ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) โˆง ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) โˆˆ ( Base โ€˜ ๐‘… ) ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ๐ป โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) )
62 59 46 55 61 syl3anc โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ๐ป โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) )
63 40 45 fvco3d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) = ( ๐ป โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ) )
64 47 54 fvco3d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) = ( ๐ป โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) )
65 63 64 oveq12d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) = ( ( ๐ป โ€˜ ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ๐ป โ€˜ ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) )
66 62 65 eqtr4d โŠข ( ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โˆง ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) = ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) )
67 66 mpteq2dva โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) = ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) )
68 67 oveq2d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ๐ป โ€˜ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) )
69 58 68 eqtr3d โŠข ( ( ๐œ‘ โˆง ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } ) โ†’ ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) )
70 69 mpteq2dva โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐ป โ€˜ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) )
71 21 70 eqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) )
72 1 3 38 5 15 9 10 mplmul โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐น ยท ๐บ ) = ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) )
73 72 coeq2d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ( ๐น ยท ๐บ ) ) = ( ๐ป โˆ˜ ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘… ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ๐น โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘… ) ( ๐บ โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) ) )
74 1 2 3 4 7 36 9 mhmcompl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โˆˆ ๐ถ )
75 1 2 3 4 7 36 10 mhmcompl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โˆˆ ๐ถ )
76 2 4 60 6 15 74 75 mplmul โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โˆ™ ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) ) = ( ๐‘˜ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โ†ฆ ( ๐‘† ฮฃg ( ๐‘‘ โˆˆ { ๐‘’ โˆˆ { ๐‘“ โˆˆ ( โ„•0 โ†‘m ๐ผ ) โˆฃ ( โ—ก ๐‘“ โ€œ โ„• ) โˆˆ Fin } โˆฃ ๐‘’ โˆ˜r โ‰ค ๐‘˜ } โ†ฆ ( ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘‘ ) ( .r โ€˜ ๐‘† ) ( ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) โ€˜ ( ๐‘˜ โˆ˜f โˆ’ ๐‘‘ ) ) ) ) ) ) )
77 71 73 76 3eqtr4d โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐ป โˆ˜ ( ๐น ยท ๐บ ) ) = ( ( ๐ป โˆ˜ ๐น ) โˆ™ ( ๐ป โˆ˜ ๐บ ) ) )