Theorem evlslem6 19334

Description: Lemma for evlseu 19337. Finiteness and consistency of the top-level sum. (Contributed by Stefan O'Rear, 9-Mar-2015.) (Revised by AV, 26-Jul-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
evlslem1.p	⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
evlslem1.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
evlslem1.c	⊢ 𝐶 = (Base‘𝑆)
evlslem1.k	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
evlslem1.d	⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
evlslem1.t	⊢ 𝑇 = (mulGrp‘𝑆)
evlslem1.x	⊢ ↑ = (.g‘𝑇)
evlslem1.m	⊢ · = (.r‘𝑆)
evlslem1.v	⊢ 𝑉 = (𝐼 mVar 𝑅)
evlslem1.e	⊢ 𝐸 = (𝑝 ∈ 𝐵 ↦ (𝑆 Σg (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑝‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺))))))
evlslem1.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
evlslem1.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
evlslem1.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ CRing)
evlslem1.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
evlslem1.g	⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐼⟶𝐶)
evlslem6.y	⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
evlslem6	⊢ (𝜑 → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))):𝐷⟶𝐶 ∧ (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) finSupp (0g‘𝑆)))

Distinct variable groups:   𝜑,𝑏   𝐶,𝑏   𝐷,𝑏   ℎ,𝐼   𝑅,𝑏   𝑆,𝑏   𝑌,𝑏   ℎ,𝑏

Allowed substitution hints:   𝜑(ℎ,𝑝)   𝐵(ℎ,𝑝,𝑏)   𝐶(ℎ,𝑝)   𝐷(ℎ,𝑝)   𝑃(ℎ,𝑝,𝑏)   𝑅(ℎ,𝑝)   𝑆(ℎ,𝑝)   𝑇(ℎ,𝑝,𝑏)   · (ℎ,𝑝,𝑏)   𝐸(ℎ,𝑝,𝑏)   ↑ (ℎ,𝑝,𝑏)   𝐹(ℎ,𝑝,𝑏)   𝐺(ℎ,𝑝,𝑏)   𝐼(𝑝,𝑏)   𝐾(ℎ,𝑝,𝑏)   𝑉(ℎ,𝑝,𝑏)   𝑌(ℎ,𝑝)

Proof of Theorem evlslem6

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		evlslem1.s	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ CRing)
2		crngring 18381	. . . . . 6 ⊢ (𝑆 ∈ CRing → 𝑆 ∈ Ring)
3	1, 2	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ Ring)
4	3	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝑆 ∈ Ring)
5		evlslem1.f	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆))
6		evlslem1.k	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
7		evlslem1.c	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐶 = (Base‘𝑆)
8	6, 7	rhmf 18549	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝐹:𝐾⟶𝐶)
9	5, 8	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝐾⟶𝐶)
10	9	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝐹:𝐾⟶𝐶)
11		evlslem1.p	. . . . . . 7 ⊢ 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑅)
12		evlslem1.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑃)
13		evlslem1.d	. . . . . . 7 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
14		evlslem6.y	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ 𝐵)
15	11, 6, 12, 13, 14	mplelf 19254	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑌:𝐷⟶𝐾)
16	15	ffvelrnda 6267	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → (𝑌‘𝑏) ∈ 𝐾)
17	10, 16	ffvelrnd 6268	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → (𝐹‘(𝑌‘𝑏)) ∈ 𝐶)
18		evlslem1.t	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 = (mulGrp‘𝑆)
19	18, 7	mgpbas 18318	. . . . 5 ⊢ 𝐶 = (Base‘𝑇)
20		evlslem1.x	. . . . 5 ⊢ ↑ = (.g‘𝑇)
21		eqid 2610	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑇) = (0g‘𝑇)
22	18	crngmgp 18378	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ CRing → 𝑇 ∈ CMnd)
23	1, 22	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑇 ∈ CMnd)
24	23	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝑇 ∈ CMnd)
25		simpr 476	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝑏 ∈ 𝐷)
26		evlslem1.g	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺:𝐼⟶𝐶)
27	26	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝐺:𝐼⟶𝐶)
28		evlslem1.i	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ V)
29	28	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → 𝐼 ∈ V)
30	13, 19, 20, 21, 24, 25, 27, 29	psrbagev2 19332	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)) ∈ 𝐶)
31		evlslem1.m	. . . . 5 ⊢ · = (.r‘𝑆)
32	7, 31	ringcl 18384	. . . 4 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ (𝐹‘(𝑌‘𝑏)) ∈ 𝐶 ∧ (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)) ∈ 𝐶) → ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺))) ∈ 𝐶)
33	4, 17, 30, 32	syl3anc 1318	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺))) ∈ 𝐶)
34		eqid 2610	. . 3 ⊢ (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) = (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺))))
35	33, 34	fmptd 6292	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))):𝐷⟶𝐶)
36		ovex 6577	. . . . . 6 ⊢ (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∈ V
37	36	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (ℕ0 ↑𝑚 𝐼) ∈ V)
38	13, 37	rabexd 4741	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ V)
39		mptexg 6389	. . . 4 ⊢ (𝐷 ∈ V → (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) ∈ V)
40	38, 39	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) ∈ V)
41		funmpt 5840	. . . 4 ⊢ Fun (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺))))
42	41	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → Fun (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))))
43		fvex 6113	. . . 4 ⊢ (0g‘𝑆) ∈ V
44	43	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑆) ∈ V)
45		eqid 2610	. . . . 5 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
46		evlslem1.r	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
47	11, 12, 45, 14, 46	mplelsfi 19312	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 finSupp (0g‘𝑅))
48	47	fsuppimpd 8165	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑌 supp (0g‘𝑅)) ∈ Fin)
49	15	feqmptd 6159	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑌 = (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝑌‘𝑏)))
50	49	oveq1d 6564	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑌 supp (0g‘𝑅)) = ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝑌‘𝑏)) supp (0g‘𝑅)))
51		eqimss2 3621	. . . . . 6 ⊢ ((𝑌 supp (0g‘𝑅)) = ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝑌‘𝑏)) supp (0g‘𝑅)) → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝑌‘𝑏)) supp (0g‘𝑅)) ⊆ (𝑌 supp (0g‘𝑅)))
52	50, 51	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝑌‘𝑏)) supp (0g‘𝑅)) ⊆ (𝑌 supp (0g‘𝑅)))
53		rhmghm 18548	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 RingHom 𝑆) → 𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆))
54		eqid 2610	. . . . . . 7 ⊢ (0g‘𝑆) = (0g‘𝑆)
55	45, 54	ghmid 17489	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (𝑅 GrpHom 𝑆) → (𝐹‘(0g‘𝑅)) = (0g‘𝑆))
56	5, 53, 55	3syl 18	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘(0g‘𝑅)) = (0g‘𝑆))
57		fvex 6113	. . . . . 6 ⊢ (𝑌‘𝑏) ∈ V
58	57	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → (𝑌‘𝑏) ∈ V)
59		fvex 6113	. . . . . 6 ⊢ (0g‘𝑅) ∈ V
60	59	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑅) ∈ V)
61	52, 56, 58, 60	suppssfv 7218	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ (𝐹‘(𝑌‘𝑏))) supp (0g‘𝑆)) ⊆ (𝑌 supp (0g‘𝑅)))
62	7, 31, 54	ringlz 18410	. . . . 5 ⊢ ((𝑆 ∈ Ring ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((0g‘𝑆) · 𝑥) = (0g‘𝑆))
63	3, 62	sylan 487	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((0g‘𝑆) · 𝑥) = (0g‘𝑆))
64		fvex 6113	. . . . 5 ⊢ (𝐹‘(𝑌‘𝑏)) ∈ V
65	64	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝐷) → (𝐹‘(𝑌‘𝑏)) ∈ V)
66	61, 63, 65, 30, 44	suppssov1 7214	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) supp (0g‘𝑆)) ⊆ (𝑌 supp (0g‘𝑅)))
67		suppssfifsupp 8173	. . 3 ⊢ ((((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) ∈ V ∧ Fun (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) ∧ (0g‘𝑆) ∈ V) ∧ ((𝑌 supp (0g‘𝑅)) ∈ Fin ∧ ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) supp (0g‘𝑆)) ⊆ (𝑌 supp (0g‘𝑅)))) → (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) finSupp (0g‘𝑆))
68	40, 42, 44, 48, 66, 67	syl32anc 1326	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) finSupp (0g‘𝑆))
69	35, 68	jca 553	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))):𝐷⟶𝐶 ∧ (𝑏 ∈ 𝐷 ↦ ((𝐹‘(𝑌‘𝑏)) · (𝑇 Σg (𝑏 ∘𝑓 ↑ 𝐺)))) finSupp (0g‘𝑆)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 383   = wceq 1475   ∈ wcel 1977  {crab 2900  Vcvv 3173   ⊆ wss 3540   class class class wbr 4583   ↦ cmpt 4643  ^◡ccnv 5037   “ cima 5041  Fun wfun 5798  ⟶wf 5800  ‘cfv 5804  (class class class)co 6549   ∘_𝑓 cof 6793   supp csupp 7182   ↑_𝑚 cmap 7744  Fincfn 7841   finSupp cfsupp 8158  ℕcn 10897  ℕ₀cn0 11169  Basecbs 15695  ._rcmulr 15769  0_gc0g 15923   Σ_g cgsu 15924  ._gcmg 17363   GrpHom cghm 17480  CMndccmn 18016  mulGrpcmgp 18312  Ringcrg 18370  CRingccrg 18371   RingHom crh 18535   mVar cmvr 19173   mPoly cmpl 19174

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421  ax-cnex 9871  ax-resscn 9872  ax-1cn 9873  ax-icn 9874  ax-addcl 9875  ax-addrcl 9876  ax-mulcl 9877  ax-mulrcl 9878  ax-mulcom 9879  ax-addass 9880  ax-mulass 9881  ax-distr 9882  ax-i2m1 9883  ax-1ne0 9884  ax-1rid 9885  ax-rnegex 9886  ax-rrecex 9887  ax-cnre 9888  ax-pre-lttri 9889  ax-pre-lttrn 9890  ax-pre-ltadd 9891  ax-pre-mulgt0 9892

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-nel 2783  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-of 6795  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-1o 7447  df-oadd 7451  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-oi 8298  df-card 8648  df-pnf 9955  df-mnf 9956  df-xr 9957  df-ltxr 9958  df-le 9959  df-sub 10147  df-neg 10148  df-nn 10898  df-2 10956  df-3 10957  df-4 10958  df-5 10959  df-6 10960  df-7 10961  df-8 10962  df-9 10963  df-n0 11170  df-z 11255  df-uz 11564  df-fz 12198  df-fzo 12335  df-seq 12664  df-hash 12980  df-struct 15697  df-ndx 15698  df-slot 15699  df-base 15700  df-sets 15701  df-ress 15702  df-plusg 15781  df-mulr 15782  df-sca 15784  df-vsca 15785  df-tset 15787  df-0g 15925  df-gsum 15926  df-mgm 17065  df-sgrp 17107  df-mnd 17118  df-mhm 17158  df-grp 17248  df-minusg 17249  df-mulg 17364  df-ghm 17481  df-cntz 17573  df-cmn 18018  df-mgp 18313  df-ur 18325  df-ring 18372  df-cring 18373  df-rnghom 18538  df-psr 19177  df-mpl 19179

This theorem is referenced by:  evlslem1  19336