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Theorem psrmulcllem

Description: Closure of the power series multiplication operation. (Contributed by Mario Carneiro, 29-Dec-2014)

Ref Expression
Hypotheses psrmulcl.s S = I mPwSer R
psrmulcl.b B = Base S
psrmulcl.t · ˙ = S
psrmulcl.r φ R Ring
psrmulcl.x φ X B
psrmulcl.y φ Y B
psrmulcl.d D = f 0 I | f -1 Fin
Assertion psrmulcllem φ X · ˙ Y B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 psrmulcl.s S = I mPwSer R
2 psrmulcl.b B = Base S
3 psrmulcl.t · ˙ = S
4 psrmulcl.r φ R Ring
5 psrmulcl.x φ X B
6 psrmulcl.y φ Y B
7 psrmulcl.d D = f 0 I | f -1 Fin
8 eqid Base R = Base R
9 eqid 0 R = 0 R
10 4 adantr φ k D R Ring
11 ringcmn R Ring R CMnd
12 10 11 syl φ k D R CMnd
13 reldmpsr Rel dom mPwSer
14 13 1 2 elbasov X B I V R V
15 5 14 syl φ I V R V
16 15 simpld φ I V
17 7 psrbaglefi I V k D y D | y f k Fin
18 16 17 sylan φ k D y D | y f k Fin
19 4 ad2antrr φ k D x y D | y f k R Ring
20 1 8 7 2 5 psrelbas φ X : D Base R
21 20 ad2antrr φ k D x y D | y f k X : D Base R
22 simpr φ k D x y D | y f k x y D | y f k
23 breq1 y = x y f k x f k
24 23 elrab x y D | y f k x D x f k
25 22 24 sylib φ k D x y D | y f k x D x f k
26 25 simpld φ k D x y D | y f k x D
27 21 26 ffvelrnd φ k D x y D | y f k X x Base R
28 1 8 7 2 6 psrelbas φ Y : D Base R
29 28 ad2antrr φ k D x y D | y f k Y : D Base R
30 16 ad2antrr φ k D x y D | y f k I V
31 simplr φ k D x y D | y f k k D
32 7 psrbagf I V x D x : I 0
33 30 26 32 syl2anc φ k D x y D | y f k x : I 0
34 25 simprd φ k D x y D | y f k x f k
35 7 psrbagcon I V k D x : I 0 x f k k f x D k f x f k
36 30 31 33 34 35 syl13anc φ k D x y D | y f k k f x D k f x f k
37 36 simpld φ k D x y D | y f k k f x D
38 29 37 ffvelrnd φ k D x y D | y f k Y k f x Base R
39 eqid R = R
40 8 39 ringcl R Ring X x Base R Y k f x Base R X x R Y k f x Base R
41 19 27 38 40 syl3anc φ k D x y D | y f k X x R Y k f x Base R
42 41 fmpttd φ k D x y D | y f k X x R Y k f x : y D | y f k Base R
43 fvexd φ k D 0 R V
44 42 18 43 fdmfifsupp φ k D finSupp 0 R x y D | y f k X x R Y k f x
45 8 9 12 18 42 44 gsumcl φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x Base R
46 45 fmpttd φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x : D Base R
47 fvex Base R V
48 ovex 0 I V
49 7 48 rabex2 D V
50 47 49 elmap k D R x y D | y f k X x R Y k f x Base R D k D R x y D | y f k X x R Y k f x : D Base R
51 46 50 sylibr φ k D R x y D | y f k X x R Y k f x Base R D
52 1 2 39 3 7 5 6 psrmulfval φ X · ˙ Y = k D R x y D | y f k X x R Y k f x
53 1 8 7 2 16 psrbas φ B = Base R D
54 51 52 53 3eltr4d φ X · ˙ Y B