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Theorem fmulcl

Description: If ' Y ' is closed under the multiplication of two functions, then Y is closed under the multiplication ( ' X ' ) of a finite number of functions. (Contributed by Glauco Siliprandi, 20-Apr-2017)

Ref Expression
Hypotheses fmulcl.1 ⊢ P = f ∈ Y , g ∈ Y ⟼ t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t
fmulcl.2 ⊢ X = seq 1 P U ⁡ N
fmulcl.4 ⊢ φ → N ∈ 1 … M
fmulcl.5 ⊢ φ → U : 1 … M ⟶ Y
fmulcl.6 ⊢ φ ∧ f ∈ Y ∧ g ∈ Y → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y
fmulcl.7 ⊢ φ → T ∈ V
Assertion fmulcl ⊢ φ → X ∈ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fmulcl.1 ⊢ P = f ∈ Y , g ∈ Y ⟼ t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t
2 fmulcl.2 ⊢ X = seq 1 P U ⁡ N
3 fmulcl.4 ⊢ φ → N ∈ 1 … M
4 fmulcl.5 ⊢ φ → U : 1 … M ⟶ Y
5 fmulcl.6 ⊢ φ ∧ f ∈ Y ∧ g ∈ Y → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y
6 fmulcl.7 ⊢ φ → T ∈ V
7 elfzuz ⊢ N ∈ 1 … M → N ∈ ℤ ≥ 1
8 3 7 syl ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ 1
9 elfzuz3 ⊢ N ∈ 1 … M → M ∈ ℤ ≥ N
10 fzss2 ⊢ M ∈ ℤ ≥ N → 1 … N ⊆ 1 … M
11 3 9 10 3syl ⊢ φ → 1 … N ⊆ 1 … M
12 11 sselda ⊢ φ ∧ h ∈ 1 … N → h ∈ 1 … M
13 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ h ∈ 1 … M → U ⁡ h ∈ Y
14 12 13 syldan ⊢ φ ∧ h ∈ 1 … N → U ⁡ h ∈ Y
15 simprl ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → h ∈ Y
16 simprr ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → l ∈ Y
17 6 adantr ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → T ∈ V
18 mptexg ⊢ T ∈ V → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ V
19 17 18 syl ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ V
20 fveq1 ⊢ f = h → f ⁡ t = h ⁡ t
21 fveq1 ⊢ g = l → g ⁡ t = l ⁡ t
22 20 21 oveqan12d ⊢ f = h ∧ g = l → f ⁡ t ⁢ g ⁡ t = h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
23 22 mpteq2dv ⊢ f = h ∧ g = l → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t = t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
24 23 1 ovmpoga ⊢ h ∈ Y ∧ l ∈ Y ∧ t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ V → h P l = t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
25 15 16 19 24 syl3anc ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → h P l = t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
26 3simpc ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → h ∈ Y ∧ l ∈ Y
27 eleq1w ⊢ f = h → f ∈ Y ↔ h ∈ Y
28 27 3anbi2d ⊢ f = h → φ ∧ f ∈ Y ∧ g ∈ Y ↔ φ ∧ h ∈ Y ∧ g ∈ Y
29 20 oveq1d ⊢ f = h → f ⁡ t ⁢ g ⁡ t = h ⁡ t ⁢ g ⁡ t
30 29 mpteq2dv ⊢ f = h → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t = t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t
31 30 eleq1d ⊢ f = h → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y ↔ t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y
32 28 31 imbi12d ⊢ f = h → φ ∧ f ∈ Y ∧ g ∈ Y → t ∈ T ⟼ f ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y ↔ φ ∧ h ∈ Y ∧ g ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y
33 eleq1w ⊢ g = l → g ∈ Y ↔ l ∈ Y
34 33 3anbi3d ⊢ g = l → φ ∧ h ∈ Y ∧ g ∈ Y ↔ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y
35 21 oveq2d ⊢ g = l → h ⁡ t ⁢ g ⁡ t = h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
36 35 mpteq2dv ⊢ g = l → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t = t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t
37 36 eleq1d ⊢ g = l → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y ↔ t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ Y
38 34 37 imbi12d ⊢ g = l → φ ∧ h ∈ Y ∧ g ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ g ⁡ t ∈ Y ↔ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ Y
39 32 38 5 vtocl2g ⊢ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ Y
40 26 39 mpcom ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ Y
41 40 3expb ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → t ∈ T ⟼ h ⁡ t ⁢ l ⁡ t ∈ Y
42 25 41 eqeltrd ⊢ φ ∧ h ∈ Y ∧ l ∈ Y → h P l ∈ Y
43 8 14 42 seqcl ⊢ φ → seq 1 P U ⁡ N ∈ Y
44 2 43 eqeltrid ⊢ φ → X ∈ Y