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Theorem mplsubrglem

Description: Lemma for mplsubrg . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Jan-2015) (Revised by AV, 18-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses mplsubg.s S = I mPwSer R
mplsubg.p P = I mPoly R
mplsubg.u U = Base P
mplsubg.i φ I W
mpllss.r φ R Ring
mplsubrglem.d D = f 0 I | f -1 Fin
mplsubrglem.z 0 ˙ = 0 R
mplsubrglem.p A = f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
mplsubrglem.t · ˙ = R
mplsubrglem.x φ X U
mplsubrglem.y φ Y U
Assertion mplsubrglem φ X S Y U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mplsubg.s S = I mPwSer R
2 mplsubg.p P = I mPoly R
3 mplsubg.u U = Base P
4 mplsubg.i φ I W
5 mpllss.r φ R Ring
6 mplsubrglem.d D = f 0 I | f -1 Fin
7 mplsubrglem.z 0 ˙ = 0 R
8 mplsubrglem.p A = f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
9 mplsubrglem.t · ˙ = R
10 mplsubrglem.x φ X U
11 mplsubrglem.y φ Y U
12 eqid Base S = Base S
13 eqid S = S
14 2 1 3 12 mplbasss U Base S
15 14 10 sselid φ X Base S
16 14 11 sselid φ Y Base S
17 1 12 13 5 15 16 psrmulcl φ X S Y Base S
18 ovexd φ X S Y V
19 1 12 psrelbasfun X S Y Base S Fun X S Y
20 17 19 syl φ Fun X S Y
21 7 fvexi 0 ˙ V
22 21 a1i φ 0 ˙ V
23 df-ima f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y = ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
24 8 23 eqtri A = ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
25 2 1 12 7 3 mplelbas X U X Base S finSupp 0 ˙ X
26 25 simprbi X U finSupp 0 ˙ X
27 10 26 syl φ finSupp 0 ˙ X
28 2 1 12 7 3 mplelbas Y U Y Base S finSupp 0 ˙ Y
29 28 simprbi Y U finSupp 0 ˙ Y
30 11 29 syl φ finSupp 0 ˙ Y
31 fsuppxpfi finSupp 0 ˙ X finSupp 0 ˙ Y supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fin
32 27 30 31 syl2anc φ supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fin
33 ofmres f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y = f supp 0 ˙ X , g supp 0 ˙ Y f + f g
34 ovex f + f g V
35 33 34 fnmpoi f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fn supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
36 dffn4 f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fn supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y : supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y onto ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
37 35 36 mpbi f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y : supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y onto ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
38 fofi supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fin f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y : supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y onto ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fin
39 32 37 38 sylancl φ ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fin
40 24 39 eqeltrid φ A Fin
41 eqid Base R = Base R
42 1 41 6 12 17 psrelbas φ X S Y : D Base R
43 15 adantr φ k D A X Base S
44 16 adantr φ k D A Y Base S
45 eldifi k D A k D
46 45 adantl φ k D A k D
47 1 12 9 13 6 43 44 46 psrmulval φ k D A X S Y k = R x y D | y f k X x · ˙ Y k f x
48 5 ad2antrr φ k D A x y D | y f k R Ring
49 2 41 3 6 11 mplelf φ Y : D Base R
50 49 ad2antrr φ k D A x y D | y f k Y : D Base R
51 ssrab2 y D | y f k D
52 46 adantr φ k D A x y D | y f k k D
53 simpr φ k D A x y D | y f k x y D | y f k
54 eqid y D | y f k = y D | y f k
55 6 54 psrbagconcl k D x y D | y f k k f x y D | y f k
56 52 53 55 syl2anc φ k D A x y D | y f k k f x y D | y f k
57 51 56 sselid φ k D A x y D | y f k k f x D
58 50 57 ffvelrnd φ k D A x y D | y f k Y k f x Base R
59 41 9 7 ringlz R Ring Y k f x Base R 0 ˙ · ˙ Y k f x = 0 ˙
60 48 58 59 syl2anc φ k D A x y D | y f k 0 ˙ · ˙ Y k f x = 0 ˙
61 oveq1 X x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = 0 ˙ · ˙ Y k f x
62 61 eqeq1d X x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = 0 ˙ 0 ˙ · ˙ Y k f x = 0 ˙
63 60 62 syl5ibrcom φ k D A x y D | y f k X x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = 0 ˙
64 2 41 3 6 10 mplelf φ X : D Base R
65 64 ad2antrr φ k D A x y D | y f k X : D Base R
66 51 53 sselid φ k D A x y D | y f k x D
67 65 66 ffvelrnd φ k D A x y D | y f k X x Base R
68 41 9 7 ringrz R Ring X x Base R X x · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
69 48 67 68 syl2anc φ k D A x y D | y f k X x · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
70 oveq2 Y k f x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = X x · ˙ 0 ˙
71 70 eqeq1d Y k f x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = 0 ˙ X x · ˙ 0 ˙ = 0 ˙
72 69 71 syl5ibrcom φ k D A x y D | y f k Y k f x = 0 ˙ X x · ˙ Y k f x = 0 ˙
73 6 psrbagf x D x : I 0
74 66 73 syl φ k D A x y D | y f k x : I 0
75 74 ffvelrnda φ k D A x y D | y f k n I x n 0
76 6 psrbagf k D k : I 0
77 52 76 syl φ k D A x y D | y f k k : I 0
78 77 ffvelrnda φ k D A x y D | y f k n I k n 0
79 nn0cn x n 0 x n
80 nn0cn k n 0 k n
81 pncan3 x n k n x n + k n - x n = k n
82 79 80 81 syl2an x n 0 k n 0 x n + k n - x n = k n
83 75 78 82 syl2anc φ k D A x y D | y f k n I x n + k n - x n = k n
84 83 mpteq2dva φ k D A x y D | y f k n I x n + k n - x n = n I k n
85 4 ad2antrr φ k D A x y D | y f k I W
86 ovexd φ k D A x y D | y f k n I k n x n V
87 74 feqmptd φ k D A x y D | y f k x = n I x n
88 77 feqmptd φ k D A x y D | y f k k = n I k n
89 85 78 75 88 87 offval2 φ k D A x y D | y f k k f x = n I k n x n
90 85 75 86 87 89 offval2 φ k D A x y D | y f k x + f k f x = n I x n + k n - x n
91 84 90 88 3eqtr4d φ k D A x y D | y f k x + f k f x = k
92 simplr φ k D A x y D | y f k k D A
93 91 92 eqeltrd φ k D A x y D | y f k x + f k f x D A
94 93 eldifbd φ k D A x y D | y f k ¬ x + f k f x A
95 ovres x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y x f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y k f x = x + f k f x
96 fnovrn f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fn supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y x f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y k f x ran f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y
97 96 24 eleqtrrdi f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y Fn supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y x f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y k f x A
98 35 97 mp3an1 x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y x f + supp 0 ˙ X × supp 0 ˙ Y k f x A
99 95 98 eqeltrrd x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y x + f k f x A
100 94 99 nsyl φ k D A x y D | y f k ¬ x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y
101 ianor ¬ x supp 0 ˙ X k f x supp 0 ˙ Y ¬ x supp 0 ˙ X ¬ k f x supp 0 ˙ Y
102 100 101 sylib φ k D A x y D | y f k ¬ x supp 0 ˙ X ¬ k f x supp 0 ˙ Y
103 eldif x D supp 0 ˙ X x D ¬ x supp 0 ˙ X
104 103 baib x D x D supp 0 ˙ X ¬ x supp 0 ˙ X
105 66 104 syl φ k D A x y D | y f k x D supp 0 ˙ X ¬ x supp 0 ˙ X
106 ssidd φ k D A x y D | y f k X supp 0 ˙ X supp 0 ˙
107 ovex 0 I V
108 6 107 rabex2 D V
109 108 a1i φ k D A x y D | y f k D V
110 21 a1i φ k D A x y D | y f k 0 ˙ V
111 65 106 109 110 suppssr φ k D A x y D | y f k x D supp 0 ˙ X X x = 0 ˙
112 111 ex φ k D A x y D | y f k x D supp 0 ˙ X X x = 0 ˙
113 105 112 sylbird φ k D A x y D | y f k ¬ x supp 0 ˙ X X x = 0 ˙
114 eldif k f x D supp 0 ˙ Y k f x D ¬ k f x supp 0 ˙ Y
115 114 baib k f x D k f x D supp 0 ˙ Y ¬ k f x supp 0 ˙ Y
116 57 115 syl φ k D A x y D | y f k k f x D supp 0 ˙ Y ¬ k f x supp 0 ˙ Y
117 ssidd φ k D A x y D | y f k Y supp 0 ˙ Y supp 0 ˙
118 50 117 109 110 suppssr φ k D A x y D | y f k k f x D supp 0 ˙ Y Y k f x = 0 ˙
119 118 ex φ k D A x y D | y f k k f x D supp 0 ˙ Y Y k f x = 0 ˙
120 116 119 sylbird φ k D A x y D | y f k ¬ k f x supp 0 ˙ Y Y k f x = 0 ˙
121 113 120 orim12d φ k D A x y D | y f k ¬ x supp 0 ˙ X ¬ k f x supp 0 ˙ Y X x = 0 ˙ Y k f x = 0 ˙
122 102 121 mpd φ k D A x y D | y f k X x = 0 ˙ Y k f x = 0 ˙
123 63 72 122 mpjaod φ k D A x y D | y f k X x · ˙ Y k f x = 0 ˙
124 123 mpteq2dva φ k D A x y D | y f k X x · ˙ Y k f x = x y D | y f k 0 ˙
125 124 oveq2d φ k D A R x y D | y f k X x · ˙ Y k f x = R x y D | y f k 0 ˙
126 5 adantr φ k D A R Ring
127 ringmnd R Ring R Mnd
128 126 127 syl φ k D A R Mnd
129 6 psrbaglefi k D y D | y f k Fin
130 46 129 syl φ k D A y D | y f k Fin
131 7 gsumz R Mnd y D | y f k Fin R x y D | y f k 0 ˙ = 0 ˙
132 128 130 131 syl2anc φ k D A R x y D | y f k 0 ˙ = 0 ˙
133 47 125 132 3eqtrd φ k D A X S Y k = 0 ˙
134 42 133 suppss φ X S Y supp 0 ˙ A
135 suppssfifsupp X S Y V Fun X S Y 0 ˙ V A Fin X S Y supp 0 ˙ A finSupp 0 ˙ X S Y
136 18 20 22 40 134 135 syl32anc φ finSupp 0 ˙ X S Y
137 2 1 12 7 3 mplelbas X S Y U X S Y Base S finSupp 0 ˙ X S Y
138 17 136 137 sylanbrc φ X S Y U