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Theorem psrmonmul

Description: The product of two power series monomials adds the exponent vectors together. For example, the product of ( x ^ 2 ) ( y ^ 2 ) with ( y ^ 1 ) ( z ^ 3 ) is ( x ^ 2 ) ( y ^ 3 ) ( z ^ 3 ) , where the exponent vectors <. 2 , 2 , 0 >. and <. 0 , 1 , 3 >. are added to give <. 2 , 3 , 3 >. . (Contributed by Thierry Arnoux, 16-Mar-2026)

Ref Expression
Hypotheses psrmon.s ⊢ S = I mPwSer R
psrmon.b ⊢ B = Base S
psrmon.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
psrmon.o ⊢ 1 ˙ = 1 R
psrmon.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | finSupp 0 ⁡ h
psrmon.i ⊢ φ → I ∈ W
psrmon.r ⊢ φ → R ∈ Ring
psrmon.x ⊢ φ → X ∈ D
psrmonmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
psrmonmul.y ⊢ φ → Y ∈ D
Assertion psrmonmul ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ · ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 ˙ 0 ˙

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmon.s ⊢ S = I mPwSer R
2 psrmon.b ⊢ B = Base S
3 psrmon.z ⊢ 0 ˙ = 0 R
4 psrmon.o ⊢ 1 ˙ = 1 R
5 psrmon.d ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | finSupp 0 ⁡ h
6 psrmon.i ⊢ φ → I ∈ W
7 psrmon.r ⊢ φ → R ∈ Ring
8 psrmon.x ⊢ φ → X ∈ D
9 psrmonmul.t ⊢ · ˙ = ⋅ S
10 psrmonmul.y ⊢ φ → Y ∈ D
11 eqid ⊢ ⋅ R = ⋅ R
12 5 psrbasfsupp ⊢ D = h ∈ ℕ 0 I | h -1 ℕ ∈ Fin
13 1 2 3 4 5 6 7 8 psrmon ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ∈ B
14 1 2 3 4 5 6 7 10 psrmon ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ B
15 1 2 11 9 12 13 14 psrmulfval ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ · ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ = k ∈ D ⟼ ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
16 eqeq1 ⊢ y = k → y = X + f Y ↔ k = X + f Y
17 16 ifbid ⊢ y = k → if y = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
18 17 cbvmptv ⊢ y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = k ∈ D ⟼ if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
19 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → X ∈ x ∈ D | x ≤ f k
20 19 snssd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → X ⊆ x ∈ D | x ≤ f k
21 20 resmptd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = j ∈ X ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
22 21 oveq2d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∑ R j ∈ X y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
23 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → R ∈ Ring
24 ringmnd ⊢ R ∈ Ring → R ∈ Mnd
25 23 24 syl ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → R ∈ Mnd
26 8 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → X ∈ D
27 iftrue ⊢ y = X → if y = X 1 ˙ 0 ˙ = 1 ˙
28 eqid ⊢ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙
29 4 fvexi ⊢ 1 ˙ ∈ V
30 27 28 29 fvmpt ⊢ X ∈ D → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X = 1 ˙
31 26 30 syl ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X = 1 ˙
32 ssrab2 ⊢ x ∈ D | x ≤ f k ⊆ D
33 eqid ⊢ x ∈ D | x ≤ f k = x ∈ D | x ≤ f k
34 12 33 psrbagconcl ⊢ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X ∈ x ∈ D | x ≤ f k
35 34 adantll ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X ∈ x ∈ D | x ≤ f k
36 32 35 sselid ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X ∈ D
37 eqeq1 ⊢ y = k − f X → y = Y ↔ k − f X = Y
38 37 ifbid ⊢ y = k − f X → if y = Y 1 ˙ 0 ˙ = if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙
39 eqid ⊢ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙
40 3 fvexi ⊢ 0 ˙ ∈ V
41 29 40 ifex ⊢ if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ V
42 38 39 41 fvmpt ⊢ k − f X ∈ D → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X = if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙
43 36 42 syl ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X = if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙
44 31 43 oveq12d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X = 1 ˙ ⋅ R if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙
45 eqid ⊢ Base R = Base R
46 45 4 ringidcl ⊢ R ∈ Ring → 1 ˙ ∈ Base R
47 45 3 ring0cl ⊢ R ∈ Ring → 0 ˙ ∈ Base R
48 46 47 ifcld ⊢ R ∈ Ring → if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ Base R
49 23 48 syl ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ Base R
50 45 11 4 23 49 ringlidmd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → 1 ˙ ⋅ R if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙ = if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙
51 12 psrbagf ⊢ k ∈ D → k : I ⟶ ℕ 0
52 51 ad2antlr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k : I ⟶ ℕ 0
53 52 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∧ z ∈ I → k ⁡ z ∈ ℕ 0
54 8 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D → X ∈ D
55 12 psrbagf ⊢ X ∈ D → X : I ⟶ ℕ 0
56 54 55 syl ⊢ φ ∧ k ∈ D → X : I ⟶ ℕ 0
57 56 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ z ∈ I → X ⁡ z ∈ ℕ 0
58 57 adantlr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∧ z ∈ I → X ⁡ z ∈ ℕ 0
59 12 psrbagf ⊢ Y ∈ D → Y : I ⟶ ℕ 0
60 10 59 syl ⊢ φ → Y : I ⟶ ℕ 0
61 60 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D → Y : I ⟶ ℕ 0
62 61 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ z ∈ I → Y ⁡ z ∈ ℕ 0
63 62 adantlr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∧ z ∈ I → Y ⁡ z ∈ ℕ 0
64 nn0cn ⊢ k ⁡ z ∈ ℕ 0 → k ⁡ z ∈ ℂ
65 nn0cn ⊢ X ⁡ z ∈ ℕ 0 → X ⁡ z ∈ ℂ
66 nn0cn ⊢ Y ⁡ z ∈ ℕ 0 → Y ⁡ z ∈ ℂ
67 subadd ⊢ k ⁡ z ∈ ℂ ∧ X ⁡ z ∈ ℂ ∧ Y ⁡ z ∈ ℂ → k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z ↔ X ⁡ z + Y ⁡ z = k ⁡ z
68 64 65 66 67 syl3an ⊢ k ⁡ z ∈ ℕ 0 ∧ X ⁡ z ∈ ℕ 0 ∧ Y ⁡ z ∈ ℕ 0 → k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z ↔ X ⁡ z + Y ⁡ z = k ⁡ z
69 53 58 63 68 syl3anc ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∧ z ∈ I → k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z ↔ X ⁡ z + Y ⁡ z = k ⁡ z
70 eqcom ⊢ X ⁡ z + Y ⁡ z = k ⁡ z ↔ k ⁡ z = X ⁡ z + Y ⁡ z
71 69 70 bitrdi ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∧ z ∈ I → k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z ↔ k ⁡ z = X ⁡ z + Y ⁡ z
72 71 ralbidva ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∀ z ∈ I k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z ↔ ∀ z ∈ I k ⁡ z = X ⁡ z + Y ⁡ z
73 mpteqb ⊢ ∀ z ∈ I k ⁡ z − X ⁡ z ∈ V → z ∈ I ⟼ k ⁡ z − X ⁡ z = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z ↔ ∀ z ∈ I k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z
74 ovexd ⊢ z ∈ I → k ⁡ z − X ⁡ z ∈ V
75 73 74 mprg ⊢ z ∈ I ⟼ k ⁡ z − X ⁡ z = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z ↔ ∀ z ∈ I k ⁡ z − X ⁡ z = Y ⁡ z
76 mpteqb ⊢ ∀ z ∈ I k ⁡ z ∈ V → z ∈ I ⟼ k ⁡ z = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z ↔ ∀ z ∈ I k ⁡ z = X ⁡ z + Y ⁡ z
77 fvexd ⊢ z ∈ I → k ⁡ z ∈ V
78 76 77 mprg ⊢ z ∈ I ⟼ k ⁡ z = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z ↔ ∀ z ∈ I k ⁡ z = X ⁡ z + Y ⁡ z
79 72 75 78 3bitr4g ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → z ∈ I ⟼ k ⁡ z − X ⁡ z = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z ↔ z ∈ I ⟼ k ⁡ z = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z
80 6 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → I ∈ W
81 52 feqmptd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k = z ∈ I ⟼ k ⁡ z
82 56 feqmptd ⊢ φ ∧ k ∈ D → X = z ∈ I ⟼ X ⁡ z
83 82 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → X = z ∈ I ⟼ X ⁡ z
84 80 53 58 81 83 offval2 ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X = z ∈ I ⟼ k ⁡ z − X ⁡ z
85 61 feqmptd ⊢ φ ∧ k ∈ D → Y = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z
86 85 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → Y = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z
87 84 86 eqeq12d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X = Y ↔ z ∈ I ⟼ k ⁡ z − X ⁡ z = z ∈ I ⟼ Y ⁡ z
88 6 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D → I ∈ W
89 88 57 62 82 85 offval2 ⊢ φ ∧ k ∈ D → X + f Y = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z
90 89 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → X + f Y = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z
91 81 90 eqeq12d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k = X + f Y ↔ z ∈ I ⟼ k ⁡ z = z ∈ I ⟼ X ⁡ z + Y ⁡ z
92 79 87 91 3bitr4d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f X = Y ↔ k = X + f Y
93 92 ifbid ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → if k − f X = Y 1 ˙ 0 ˙ = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
94 44 50 93 3eqtrd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
95 93 49 eqeltrrd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ ∈ Base R
96 94 95 eqeltrd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X ∈ Base R
97 fveq2 ⊢ j = X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j = y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X
98 oveq2 ⊢ j = X → k − f j = k − f X
99 98 fveq2d ⊢ j = X → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X
100 97 99 oveq12d ⊢ j = X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X
101 45 100 gsumsn ⊢ R ∈ Mnd ∧ X ∈ D ∧ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X ∈ Base R → ∑ R j ∈ X y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X
102 25 26 96 101 syl3anc ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∑ R j ∈ X y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ X ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f X
103 22 102 94 3eqtrd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
104 3 gsum0 ⊢ ∑ R ∅ = 0 ˙
105 disjsn ⊢ x ∈ D | x ≤ f k ∩ X = ∅ ↔ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k
106 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → R ∈ Ring
107 1 45 12 2 13 psrelbas ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ : D ⟶ Base R
108 107 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ : D ⟶ Base R
109 simpr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k
110 32 109 sselid ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → j ∈ D
111 108 110 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ∈ Base R
112 1 45 12 2 14 psrelbas ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ : D ⟶ Base R
113 112 ad2antrr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ : D ⟶ Base R
114 12 33 psrbagconcl ⊢ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f j ∈ x ∈ D | x ≤ f k
115 114 adantll ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f j ∈ x ∈ D | x ≤ f k
116 32 115 sselid ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → k − f j ∈ D
117 113 116 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ Base R
118 45 11 106 111 117 ringcld ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ Base R
119 118 fmpttd ⊢ φ ∧ k ∈ D → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j : x ∈ D | x ≤ f k ⟶ Base R
120 ffn ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j : x ∈ D | x ≤ f k ⟶ Base R → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j Fn x ∈ D | x ≤ f k
121 fnresdisj ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j Fn x ∈ D | x ≤ f k → x ∈ D | x ≤ f k ∩ X = ∅ ↔ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∅
122 119 120 121 3syl ⊢ φ ∧ k ∈ D → x ∈ D | x ≤ f k ∩ X = ∅ ↔ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∅
123 122 biimpa ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ x ∈ D | x ≤ f k ∩ X = ∅ → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∅
124 105 123 sylan2br ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∅
125 124 oveq2d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∑ R ∅
126 breq1 ⊢ x = X → x ≤ f X + f Y ↔ X ≤ f X + f Y
127 57 nn0red ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ z ∈ I → X ⁡ z ∈ ℝ
128 nn0addge1 ⊢ X ⁡ z ∈ ℝ ∧ Y ⁡ z ∈ ℕ 0 → X ⁡ z ≤ X ⁡ z + Y ⁡ z
129 127 62 128 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ z ∈ I → X ⁡ z ≤ X ⁡ z + Y ⁡ z
130 129 ralrimiva ⊢ φ ∧ k ∈ D → ∀ z ∈ I X ⁡ z ≤ X ⁡ z + Y ⁡ z
131 ovexd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ z ∈ I → X ⁡ z + Y ⁡ z ∈ V
132 88 57 131 82 89 ofrfval2 ⊢ φ ∧ k ∈ D → X ≤ f X + f Y ↔ ∀ z ∈ I X ⁡ z ≤ X ⁡ z + Y ⁡ z
133 130 132 mpbird ⊢ φ ∧ k ∈ D → X ≤ f X + f Y
134 126 54 133 elrabd ⊢ φ ∧ k ∈ D → X ∈ x ∈ D | x ≤ f X + f Y
135 breq2 ⊢ k = X + f Y → x ≤ f k ↔ x ≤ f X + f Y
136 135 rabbidv ⊢ k = X + f Y → x ∈ D | x ≤ f k = x ∈ D | x ≤ f X + f Y
137 136 eleq2d ⊢ k = X + f Y → X ∈ x ∈ D | x ≤ f k ↔ X ∈ x ∈ D | x ≤ f X + f Y
138 134 137 syl5ibrcom ⊢ φ ∧ k ∈ D → k = X + f Y → X ∈ x ∈ D | x ≤ f k
139 138 con3dimp ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ¬ k = X + f Y
140 139 iffalsed ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = 0 ˙
141 104 125 140 3eqtr4a ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ ¬ X ∈ x ∈ D | x ≤ f k → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
142 103 141 pm2.61dan ⊢ φ ∧ k ∈ D → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙
143 7 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D → R ∈ Ring
144 143 ringcmnd ⊢ φ ∧ k ∈ D → R ∈ CMnd
145 12 psrbaglefi ⊢ k ∈ D → x ∈ D | x ≤ f k ∈ Fin
146 145 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ D → x ∈ D | x ≤ f k ∈ Fin
147 ssdif ⊢ x ∈ D | x ≤ f k ⊆ D → x ∈ D | x ≤ f k ∖ X ⊆ D ∖ X
148 32 147 ax-mp ⊢ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X ⊆ D ∖ X
149 148 sseli ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → j ∈ D ∖ X
150 107 adantr ⊢ φ ∧ k ∈ D → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ : D ⟶ Base R
151 eldifsni ⊢ y ∈ D ∖ X → y ≠ X
152 151 adantl ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ y ∈ D ∖ X → y ≠ X
153 152 neneqd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ y ∈ D ∖ X → ¬ y = X
154 153 iffalsed ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ y ∈ D ∖ X → if y = X 1 ˙ 0 ˙ = 0 ˙
155 ovex ⊢ ℕ 0 I ∈ V
156 5 155 rabex2 ⊢ D ∈ V
157 156 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ D → D ∈ V
158 154 157 suppss2 ⊢ φ ∧ k ∈ D → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ supp 0 ˙ ⊆ X
159 40 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ D → 0 ˙ ∈ V
160 150 158 157 159 suppssr ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ D ∖ X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j = 0 ˙
161 149 160 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j = 0 ˙
162 161 oveq1d ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = 0 ˙ ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
163 eldifi ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k
164 45 11 3 106 117 ringlzd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k → 0 ˙ ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = 0 ˙
165 163 164 sylan2 ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → 0 ˙ ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = 0 ˙
166 162 165 eqtrd ⊢ φ ∧ k ∈ D ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ∖ X → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j = 0 ˙
167 156 rabex ⊢ x ∈ D | x ≤ f k ∈ V
168 167 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ D → x ∈ D | x ≤ f k ∈ V
169 166 168 suppss2 ⊢ φ ∧ k ∈ D → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j supp 0 ˙ ⊆ X
170 156 mptrabex ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ V
171 funmpt ⊢ Fun ⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
172 170 171 40 3pm3.2i ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∧ 0 ˙ ∈ V
173 172 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ D → j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∧ 0 ˙ ∈ V
174 snfi ⊢ X ∈ Fin
175 174 a1i ⊢ φ ∧ k ∈ D → X ∈ Fin
176 suppssfifsupp ⊢ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∈ V ∧ Fun ⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ∧ 0 ˙ ∈ V ∧ X ∈ Fin ∧ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j supp 0 ˙ ⊆ X → finSupp 0 ˙⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
177 173 175 169 176 syl12anc ⊢ φ ∧ k ∈ D → finSupp 0 ˙⁡ j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
178 45 3 144 146 119 169 177 gsumres ⊢ φ ∧ k ∈ D → ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k ⟼ y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j ↾ X = ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
179 142 178 eqtr3d ⊢ φ ∧ k ∈ D → if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
180 179 mpteq2dva ⊢ φ → k ∈ D ⟼ if k = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = k ∈ D ⟼ ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
181 18 180 eqtrid ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 ˙ 0 ˙ = k ∈ D ⟼ ∑ R j ∈ x ∈ D | x ≤ f k y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ ⁡ j ⋅ R y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ ⁡ k − f j
182 15 181 eqtr4d ⊢ φ → y ∈ D ⟼ if y = X 1 ˙ 0 ˙ · ˙ y ∈ D ⟼ if y = Y 1 ˙ 0 ˙ = y ∈ D ⟼ if y = X + f Y 1 ˙ 0 ˙