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Theorem psrass23

Description: Associative identities for the ring of power series. (Contributed by Mario Carneiro, 7-Jan-2015) (Proof shortened by AV, 25-Nov-2019)

Ref Expression
Hypotheses psrring.s S = I mPwSer R
psrring.i φ I V
psrring.r φ R Ring
psrass.d D = f 0 I | f -1 Fin
psrass.t × ˙ = S
psrass.b B = Base S
psrass.x φ X B
psrass.y φ Y B
psrcom.c φ R CRing
psrass.k K = Base R
psrass.n · ˙ = S
psrass.a φ A K
Assertion psrass23 φ A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrring.s S = I mPwSer R
2 psrring.i φ I V
3 psrring.r φ R Ring
4 psrass.d D = f 0 I | f -1 Fin
5 psrass.t × ˙ = S
6 psrass.b B = Base S
7 psrass.x φ X B
8 psrass.y φ Y B
9 psrcom.c φ R CRing
10 psrass.k K = Base R
11 psrass.n · ˙ = S
12 psrass.a φ A K
13 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 psrass23l φ A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
14 eqid Base R = Base R
15 eqid R = R
16 12 adantr φ k D A K
17 16 10 eleqtrdi φ k D A Base R
18 17 adantr φ k D x y D | y f k A Base R
19 8 ad2antrr φ k D x y D | y f k Y B
20 ssrab2 y D | y f k D
21 eqid y D | y f k = y D | y f k
22 4 21 psrbagconcl k D x y D | y f k k f x y D | y f k
23 22 adantll φ k D x y D | y f k k f x y D | y f k
24 20 23 sselid φ k D x y D | y f k k f x D
25 1 11 14 6 15 4 18 19 24 psrvscaval φ k D x y D | y f k A · ˙ Y k f x = A R Y k f x
26 25 oveq2d φ k D x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = X x R A R Y k f x
27 7 ad2antrr φ k D x y D | y f k X B
28 1 14 4 6 27 psrelbas φ k D x y D | y f k X : D Base R
29 simpr φ k D x y D | y f k x y D | y f k
30 20 29 sselid φ k D x y D | y f k x D
31 28 30 ffvelcdmd φ k D x y D | y f k X x Base R
32 1 14 4 6 19 psrelbas φ k D x y D | y f k Y : D Base R
33 32 24 ffvelcdmd φ k D x y D | y f k Y k f x Base R
34 9 ad2antrr φ k D x y D | y f k R CRing
35 14 15 crngcom R CRing u Base R v Base R u R v = v R u
36 35 3expb R CRing u Base R v Base R u R v = v R u
37 34 36 sylan φ k D x y D | y f k u Base R v Base R u R v = v R u
38 3 ad2antrr φ k D x y D | y f k R Ring
39 14 15 ringass R Ring u Base R v Base R w Base R u R v R w = u R v R w
40 38 39 sylan φ k D x y D | y f k u Base R v Base R w Base R u R v R w = u R v R w
41 31 18 33 37 40 caov12d φ k D x y D | y f k X x R A R Y k f x = A R X x R Y k f x
42 26 41 eqtrd φ k D x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = A R X x R Y k f x
43 42 mpteq2dva φ k D x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = x y D | y f k A R X x R Y k f x
44 43 oveq2d φ k D R x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = R x y D | y f k A R X x R Y k f x
45 eqid 0 R = 0 R
46 3 adantr φ k D R Ring
47 4 psrbaglefi k D y D | y f k Fin
48 47 adantl φ k D y D | y f k Fin
49 14 15 38 31 33 ringcld φ k D x y D | y f k X x R Y k f x Base R
50 ovex 0 I V
51 4 50 rabex2 D V
52 51 mptrabex x y D | y f k X x R Y k f x V
53 funmpt Fun x y D | y f k X x R Y k f x
54 fvex 0 R V
55 52 53 54 3pm3.2i x y D | y f k X x R Y k f x V Fun x y D | y f k X x R Y k f x 0 R V
56 55 a1i φ k D x y D | y f k X x R Y k f x V Fun x y D | y f k X x R Y k f x 0 R V
57 suppssdm x y D | y f k X x R Y k f x supp 0 R dom x y D | y f k X x R Y k f x
58 eqid x y D | y f k X x R Y k f x = x y D | y f k X x R Y k f x
59 58 dmmptss dom x y D | y f k X x R Y k f x y D | y f k
60 57 59 sstri x y D | y f k X x R Y k f x supp 0 R y D | y f k
61 60 a1i φ k D x y D | y f k X x R Y k f x supp 0 R y D | y f k
62 suppssfifsupp x y D | y f k X x R Y k f x V Fun x y D | y f k X x R Y k f x 0 R V y D | y f k Fin x y D | y f k X x R Y k f x supp 0 R y D | y f k finSupp 0 R x y D | y f k X x R Y k f x
63 56 48 61 62 syl12anc φ k D finSupp 0 R x y D | y f k X x R Y k f x
64 14 45 15 46 48 17 49 63 gsummulc2 φ k D R x y D | y f k A R X x R Y k f x = A R R x y D | y f k X x R Y k f x
65 44 64 eqtrd φ k D R x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = A R R x y D | y f k X x R Y k f x
66 65 mpteq2dva φ k D R x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x = k D A R R x y D | y f k X x R Y k f x
67 1 11 10 6 3 12 8 psrvscacl φ A · ˙ Y B
68 1 6 15 5 4 7 67 psrmulfval φ X × ˙ A · ˙ Y = k D R x y D | y f k X x R A · ˙ Y k f x
69 1 6 5 3 7 8 psrmulcl φ X × ˙ Y B
70 1 11 10 6 15 4 12 69 psrvsca φ A · ˙ X × ˙ Y = D × A R f X × ˙ Y
71 51 a1i φ D V
72 ovex R x y D | y f k X x R Y k f x V
73 72 a1i φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x V
74 fconstmpt D × A = k D A
75 74 a1i φ D × A = k D A
76 1 6 15 5 4 7 8 psrmulfval φ X × ˙ Y = k D R x y D | y f k X x R Y k f x
77 71 16 73 75 76 offval2 φ D × A R f X × ˙ Y = k D A R R x y D | y f k X x R Y k f x
78 70 77 eqtrd φ A · ˙ X × ˙ Y = k D A R R x y D | y f k X x R Y k f x
79 66 68 78 3eqtr4d φ X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y
80 13 79 jca φ A · ˙ X × ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y X × ˙ A · ˙ Y = A · ˙ X × ˙ Y