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Theorem mhphf

Description: A homogeneous polynomial defines a homogeneous function. Equivalently, an algebraic form is a homogeneous function. (An algebraic form is the function corresponding to a homogeneous polynomial, which in this case is the ( QX ) which corresponds to X ). (Contributed by SN, 28-Jul-2024) (Proof shortened by SN, 8-Mar-2025)

Ref Expression
Hypotheses mhphf.q 𝑄 = ( ( 𝐼 evalSub 𝑆 ) ‘ 𝑅 )
mhphf.h 𝐻 = ( 𝐼 mHomP 𝑈 )
mhphf.u 𝑈 = ( 𝑆s 𝑅 )
mhphf.k 𝐾 = ( Base ‘ 𝑆 )
mhphf.m · = ( .r𝑆 )
mhphf.e = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑆 ) )
mhphf.i ( 𝜑𝐼𝑉 )
mhphf.s ( 𝜑𝑆 ∈ CRing )
mhphf.r ( 𝜑𝑅 ∈ ( SubRing ‘ 𝑆 ) )
mhphf.l ( 𝜑𝐿𝑅 )
mhphf.n ( 𝜑𝑁 ∈ ℕ0 )
mhphf.x ( 𝜑𝑋 ∈ ( 𝐻𝑁 ) )
mhphf.a ( 𝜑𝐴 ∈ ( 𝐾m 𝐼 ) )
Assertion mhphf ( 𝜑 → ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ 𝐴 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mhphf.q 𝑄 = ( ( 𝐼 evalSub 𝑆 ) ‘ 𝑅 )
2 mhphf.h 𝐻 = ( 𝐼 mHomP 𝑈 )
3 mhphf.u 𝑈 = ( 𝑆s 𝑅 )
4 mhphf.k 𝐾 = ( Base ‘ 𝑆 )
5 mhphf.m · = ( .r𝑆 )
6 mhphf.e = ( .g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑆 ) )
7 mhphf.i ( 𝜑𝐼𝑉 )
8 mhphf.s ( 𝜑𝑆 ∈ CRing )
9 mhphf.r ( 𝜑𝑅 ∈ ( SubRing ‘ 𝑆 ) )
10 mhphf.l ( 𝜑𝐿𝑅 )
11 mhphf.n ( 𝜑𝑁 ∈ ℕ0 )
12 mhphf.x ( 𝜑𝑋 ∈ ( 𝐻𝑁 ) )
13 mhphf.a ( 𝜑𝐴 ∈ ( 𝐾m 𝐼 ) )
14 7 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝐼𝑉 )
15 10 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝐿𝑅 )
16 elmapi ( 𝐴 ∈ ( 𝐾m 𝐼 ) → 𝐴 : 𝐼𝐾 )
17 13 16 syl ( 𝜑𝐴 : 𝐼𝐾 )
18 17 ffnd ( 𝜑𝐴 Fn 𝐼 )
19 18 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝐴 Fn 𝐼 )
20 eqidd ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝐴𝑖 ) = ( 𝐴𝑖 ) )
21 14 15 19 20 ofc1 ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) = ( 𝐿 · ( 𝐴𝑖 ) ) )
22 21 oveq2d ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) = ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐿 · ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
23 eqid ( mulGrp ‘ 𝑆 ) = ( mulGrp ‘ 𝑆 )
24 23 crngmgp ( 𝑆 ∈ CRing → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ CMnd )
25 8 24 syl ( 𝜑 → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ CMnd )
26 25 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ CMnd )
27 elrabi ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } → 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } )
28 eqid { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } = { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin }
29 28 psrbagf ( 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } → 𝑏 : 𝐼 ⟶ ℕ0 )
30 27 29 syl ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } → 𝑏 : 𝐼 ⟶ ℕ0 )
31 30 adantl ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝑏 : 𝐼 ⟶ ℕ0 )
32 31 ffvelcdmda ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝑏𝑖 ) ∈ ℕ0 )
33 4 subrgss ( 𝑅 ∈ ( SubRing ‘ 𝑆 ) → 𝑅𝐾 )
34 9 33 syl ( 𝜑𝑅𝐾 )
35 34 10 sseldd ( 𝜑𝐿𝐾 )
36 35 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → 𝐿𝐾 )
37 17 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝐴 : 𝐼𝐾 )
38 37 ffvelcdmda ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( 𝐴𝑖 ) ∈ 𝐾 )
39 23 4 mgpbas 𝐾 = ( Base ‘ ( mulGrp ‘ 𝑆 ) )
40 23 5 mgpplusg · = ( +g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑆 ) )
41 39 6 40 mulgnn0di ( ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ CMnd ∧ ( ( 𝑏𝑖 ) ∈ ℕ0𝐿𝐾 ∧ ( 𝐴𝑖 ) ∈ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐿 · ( 𝐴𝑖 ) ) ) = ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
42 26 32 36 38 41 syl13anc ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐿 · ( 𝐴𝑖 ) ) ) = ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
43 22 42 eqtrd ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) = ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
44 43 mpteq2dva ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) = ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) )
45 44 oveq2d ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) = ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) )
46 eqid ( 1r𝑆 ) = ( 1r𝑆 )
47 23 46 ringidval ( 1r𝑆 ) = ( 0g ‘ ( mulGrp ‘ 𝑆 ) )
48 8 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝑆 ∈ CRing )
49 48 24 syl ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ CMnd )
50 8 crngringd ( 𝜑𝑆 ∈ Ring )
51 23 ringmgp ( 𝑆 ∈ Ring → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ Mnd )
52 50 51 syl ( 𝜑 → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ Mnd )
53 52 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( mulGrp ‘ 𝑆 ) ∈ Mnd )
54 39 6 53 32 36 mulgnn0cld ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
55 39 6 53 32 38 mulgnn0cld ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑖𝐼 ) → ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ∈ 𝐾 )
56 eqidd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) = ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) )
57 eqidd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) = ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
58 7 mptexd ( 𝜑 → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) ∈ V )
59 58 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) ∈ V )
60 fvexd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 1r𝑆 ) ∈ V )
61 funmpt Fun ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) )
62 61 a1i ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → Fun ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) )
63 28 psrbagfsupp ( 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } → 𝑏 finSupp 0 )
64 27 63 syl ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } → 𝑏 finSupp 0 )
65 64 adantl ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝑏 finSupp 0 )
66 31 feqmptd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 𝑏 = ( 𝑖𝐼 ↦ ( 𝑏𝑖 ) ) )
67 66 oveq1d ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑏 supp 0 ) = ( ( 𝑖𝐼 ↦ ( 𝑏𝑖 ) ) supp 0 ) )
68 67 eqimsscd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑖𝐼 ↦ ( 𝑏𝑖 ) ) supp 0 ) ⊆ ( 𝑏 supp 0 ) )
69 39 47 6 mulg0 ( 𝑘𝐾 → ( 0 𝑘 ) = ( 1r𝑆 ) )
70 69 adantl ( ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) ∧ 𝑘𝐾 ) → ( 0 𝑘 ) = ( 1r𝑆 ) )
71 0zd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → 0 ∈ ℤ )
72 68 70 32 36 71 suppssov1 ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) supp ( 1r𝑆 ) ) ⊆ ( 𝑏 supp 0 ) )
73 59 60 62 65 72 fsuppsssuppgd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) finSupp ( 1r𝑆 ) )
74 7 mptexd ( 𝜑 → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ∈ V )
75 74 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ∈ V )
76 funmpt Fun ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) )
77 76 a1i ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → Fun ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) )
78 68 70 32 38 71 suppssov1 ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) supp ( 1r𝑆 ) ) ⊆ ( 𝑏 supp 0 ) )
79 75 60 77 65 78 fsuppsssuppgd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) finSupp ( 1r𝑆 ) )
80 39 47 40 49 14 54 55 56 57 73 79 gsummptfsadd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) · ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) = ( ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) )
81 eqid { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } = { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 }
82 28 81 39 6 7 52 35 11 mhphflem ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) ) = ( 𝑁 𝐿 ) )
83 82 oveq1d ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) 𝐿 ) ) ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) )
84 45 80 83 3eqtrd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) )
85 84 oveq2d ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) )
86 eqid ( 𝐼 mPoly 𝑈 ) = ( 𝐼 mPoly 𝑈 )
87 eqid ( Base ‘ 𝑈 ) = ( Base ‘ 𝑈 )
88 eqid ( Base ‘ ( 𝐼 mPoly 𝑈 ) ) = ( Base ‘ ( 𝐼 mPoly 𝑈 ) )
89 3 ovexi 𝑈 ∈ V
90 89 a1i ( 𝜑𝑈 ∈ V )
91 2 86 88 7 90 11 12 mhpmpl ( 𝜑𝑋 ∈ ( Base ‘ ( 𝐼 mPoly 𝑈 ) ) )
92 86 87 88 28 91 mplelf ( 𝜑𝑋 : { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ⟶ ( Base ‘ 𝑈 ) )
93 3 subrgbas ( 𝑅 ∈ ( SubRing ‘ 𝑆 ) → 𝑅 = ( Base ‘ 𝑈 ) )
94 93 33 eqsstrrd ( 𝑅 ∈ ( SubRing ‘ 𝑆 ) → ( Base ‘ 𝑈 ) ⊆ 𝐾 )
95 9 94 syl ( 𝜑 → ( Base ‘ 𝑈 ) ⊆ 𝐾 )
96 92 95 fssd ( 𝜑𝑋 : { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ⟶ 𝐾 )
97 96 ffvelcdmda ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → ( 𝑋𝑏 ) ∈ 𝐾 )
98 27 97 sylan2 ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑋𝑏 ) ∈ 𝐾 )
99 39 6 52 11 35 mulgnn0cld ( 𝜑 → ( 𝑁 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
100 99 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( 𝑁 𝐿 ) ∈ 𝐾 )
101 7 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → 𝐼𝑉 )
102 8 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → 𝑆 ∈ CRing )
103 13 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → 𝐴 ∈ ( 𝐾m 𝐼 ) )
104 simpr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } )
105 28 4 23 6 101 102 103 104 evlsvvvallem ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ∈ 𝐾 )
106 27 105 sylan2 ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ∈ 𝐾 )
107 4 5 48 98 100 106 crng12d ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) )
108 85 107 eqtrd ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) )
109 108 mpteq2dva ( 𝜑 → ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) = ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) )
110 109 oveq2d ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) ) )
111 eqid ( 0g𝑆 ) = ( 0g𝑆 )
112 ovex ( ℕ0m 𝐼 ) ∈ V
113 112 rabex { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∈ V
114 113 rabex { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ∈ V
115 114 a1i ( 𝜑 → { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ∈ V )
116 50 adantr ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → 𝑆 ∈ Ring )
117 4 5 116 97 105 ringcld ( ( 𝜑𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ) → ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ∈ 𝐾 )
118 27 117 sylan2 ( ( 𝜑𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ) → ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ∈ 𝐾 )
119 ssrab2 { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ⊆ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin }
120 mptss ( { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ⊆ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } → ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ⊆ ( 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) )
121 119 120 mp1i ( 𝜑 → ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ⊆ ( 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) )
122 28 86 3 88 4 23 6 5 7 8 9 91 13 evlsvvvallem2 ( 𝜑 → ( 𝑏 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) finSupp ( 0g𝑆 ) )
123 121 122 fsuppss ( 𝜑 → ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) finSupp ( 0g𝑆 ) )
124 4 111 5 50 115 99 118 123 gsummulc2 ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) ) )
125 110 124 eqtrd ( 𝜑 → ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) ) )
126 4 fvexi 𝐾 ∈ V
127 126 a1i ( 𝜑𝐾 ∈ V )
128 4 5 ringcl ( ( 𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑗𝐾𝑘𝐾 ) → ( 𝑗 · 𝑘 ) ∈ 𝐾 )
129 50 128 syl3an1 ( ( 𝜑𝑗𝐾𝑘𝐾 ) → ( 𝑗 · 𝑘 ) ∈ 𝐾 )
130 129 3expb ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑗𝐾𝑘𝐾 ) ) → ( 𝑗 · 𝑘 ) ∈ 𝐾 )
131 fconst6g ( 𝐿𝐾 → ( 𝐼 × { 𝐿 } ) : 𝐼𝐾 )
132 35 131 syl ( 𝜑 → ( 𝐼 × { 𝐿 } ) : 𝐼𝐾 )
133 inidm ( 𝐼𝐼 ) = 𝐼
134 130 132 17 7 7 133 off ( 𝜑 → ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) : 𝐼𝐾 )
135 127 7 134 elmapdd ( 𝜑 → ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ∈ ( 𝐾m 𝐼 ) )
136 1 2 3 28 81 4 23 6 5 7 8 9 11 12 135 evlsmhpvvval ( 𝜑 → ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ‘ 𝑖 ) ) ) ) ) ) ) )
137 1 2 3 28 81 4 23 6 5 7 8 9 11 12 13 evlsmhpvvval ( 𝜑 → ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ 𝐴 ) = ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) )
138 137 oveq2d ( 𝜑 → ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ 𝐴 ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( 𝑆 Σg ( 𝑏 ∈ { 𝑔 ∈ { ∈ ( ℕ0m 𝐼 ) ∣ ( “ ℕ ) ∈ Fin } ∣ ( ( ℂflds0 ) Σg 𝑔 ) = 𝑁 } ↦ ( ( 𝑋𝑏 ) · ( ( mulGrp ‘ 𝑆 ) Σg ( 𝑖𝐼 ↦ ( ( 𝑏𝑖 ) ( 𝐴𝑖 ) ) ) ) ) ) ) ) )
139 125 136 138 3eqtr4d ( 𝜑 → ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ ( ( 𝐼 × { 𝐿 } ) ∘f · 𝐴 ) ) = ( ( 𝑁 𝐿 ) · ( ( 𝑄𝑋 ) ‘ 𝐴 ) ) )