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Theorem coemulhi 23948
Description: The leading coefficient of a product of polynomials. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
coefv0.1 𝐴 = (coeff‘𝐹)
coeadd.2 𝐵 = (coeff‘𝐺)
coemulhi.3 𝑀 = (deg‘𝐹)
coemulhi.4 𝑁 = (deg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
coemulhi ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹𝑓 · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))

Proof of Theorem coemulhi
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 coemulhi.3 . . . . 5 𝑀 = (deg‘𝐹)
2 dgrcl 23927 . . . . 5 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
31, 2syl5eqel 2702 . . . 4 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑀 ∈ ℕ0)
4 coemulhi.4 . . . . 5 𝑁 = (deg‘𝐺)
5 dgrcl 23927 . . . . 5 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐺) ∈ ℕ0)
64, 5syl5eqel 2702 . . . 4 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℕ0)
7 nn0addcl 11288 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
83, 6, 7syl2an 494 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
9 coefv0.1 . . . 4 𝐴 = (coeff‘𝐹)
10 coeadd.2 . . . 4 𝐵 = (coeff‘𝐺)
119, 10coemul 23946 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0) → ((coeff‘(𝐹𝑓 · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
128, 11mpd3an3 1422 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹𝑓 · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
136adantl 482 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
1413nn0ge0d 11314 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 0 ≤ 𝑁)
153adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
1615nn0red 11312 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℝ)
1713nn0red 11312 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℝ)
1816, 17addge01d 10575 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (0 ≤ 𝑁𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
1914, 18mpbid 222 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁))
20 nn0uz 11682 . . . . . . 7 0 = (ℤ‘0)
2115, 20syl6eleq 2708 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ (ℤ‘0))
228nn0zd 11440 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ)
23 elfz5 12292 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (ℤ‘0) ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) ↔ 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
2421, 22, 23syl2anc 692 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) ↔ 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
2519, 24mpbird 247 . . . 4 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
2625snssd 4316 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → {𝑀} ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁)))
27 elsni 4172 . . . . . 6 (𝑘 ∈ {𝑀} → 𝑘 = 𝑀)
2827adantl 482 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑘 = 𝑀)
29 fveq2 6158 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑀 → (𝐴𝑘) = (𝐴𝑀))
30 oveq2 6623 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑀 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) = ((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))
3130fveq2d 6162 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑀 → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀)))
3229, 31oveq12d 6633 . . . . 5 (𝑘 = 𝑀 → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
3328, 32syl 17 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
3416recnd 10028 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℂ)
3517recnd 10028 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℂ)
3634, 35pncan2d 10354 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑀) = 𝑁)
3736fveq2d 6162 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀)) = (𝐵𝑁))
3837oveq2d 6631 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
399coef3 23926 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
4039adantr 481 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
4140, 15ffvelrnd 6326 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐴𝑀) ∈ ℂ)
4210coef3 23926 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
4342adantl 482 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
4443, 13ffvelrnd 6326 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐵𝑁) ∈ ℂ)
4541, 44mulcld 10020 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)) ∈ ℂ)
4638, 45eqeltrd 2698 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ)
4746adantr 481 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ)
4833, 47eqeltrd 2698 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) ∈ ℂ)
49 simpl 473 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
50 eldifi 3716 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
51 elfznn0 12390 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
5250, 51syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘 ∈ ℕ0)
539, 1dgrub 23928 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑘) ≠ 0) → 𝑘𝑀)
54533expia 1264 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑘) ≠ 0 → 𝑘𝑀))
5549, 52, 54syl2an 494 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐴𝑘) ≠ 0 → 𝑘𝑀))
5655necon1bd 2808 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑘𝑀 → (𝐴𝑘) = 0))
5756imp 445 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (𝐴𝑘) = 0)
5857oveq1d 6630 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = (0 · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
5943ad2antrr 761 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
6050ad2antlr 762 . . . . . . . 8 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
61 fznn0sub 12331 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
6260, 61syl 17 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
6359, 62ffvelrnd 6326 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ∈ ℂ)
6463mul02d 10194 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (0 · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
6558, 64eqtrd 2655 . . . 4 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
6616adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑀 ∈ ℝ)
6750adantl 482 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
6867, 51syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6968nn0red 11312 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ ℝ)
7017adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑁 ∈ ℝ)
7166, 69, 70leadd1d 10581 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀𝑘 ↔ (𝑀 + 𝑁) ≤ (𝑘 + 𝑁)))
728adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
7372nn0red 11312 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ)
7473, 69, 70lesubadd2d 10586 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁 ↔ (𝑀 + 𝑁) ≤ (𝑘 + 𝑁)))
7571, 74bitr4d 271 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀𝑘 ↔ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
7675notbid 308 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑀𝑘 ↔ ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
7776biimpa 501 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁)
78 simpr 477 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
7950, 61syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
8010, 4dgrub 23928 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0 ∧ (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁)
81803expia 1264 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0) → ((𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
8278, 79, 81syl2an 494 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
8382necon1bd 2808 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁 → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0))
8483imp 445 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0)
8577, 84syldan 487 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0)
8685oveq2d 6631 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑘) · 0))
8740ad2antrr 761 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
8852ad2antlr 762 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8987, 88ffvelrnd 6326 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
9089mul01d 10195 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · 0) = 0)
9186, 90eqtrd 2655 . . . 4 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
92 eldifsni 4296 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘𝑀)
9392adantl 482 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘𝑀)
9469, 66letri3d 10139 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑘 = 𝑀 ↔ (𝑘𝑀𝑀𝑘)))
9594necon3abid 2826 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑘𝑀 ↔ ¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘)))
9693, 95mpbid 222 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘))
97 ianor 509 . . . . 5 (¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘) ↔ (¬ 𝑘𝑀 ∨ ¬ 𝑀𝑘))
9896, 97sylib 208 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑘𝑀 ∨ ¬ 𝑀𝑘))
9965, 91, 98mpjaodan 826 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
100 fzfid 12728 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (0...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin)
10126, 48, 99, 100fsumss 14405 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
10232sumsn 14424 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
10315, 46, 102syl2anc 692 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
104103, 38eqtrd 2655 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
10512, 101, 1043eqtr2d 2661 1 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹𝑓 · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  cdif 3557  {csn 4155   class class class wbr 4623  wf 5853  cfv 5857  (class class class)co 6615  𝑓 cof 6860  cc 9894  cr 9895  0cc0 9896   + caddc 9899   · cmul 9901  cle 10035  cmin 10226  0cn0 11252  cz 11337  cuz 11647  ...cfz 12284  Σcsu 14366  Polycply 23878  coeffccoe 23880  degcdgr 23881
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-inf2 8498  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973  ax-pre-sup 9974  ax-addf 9975
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-fal 1486  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-se 5044  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-isom 5866  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-of 6862  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-pm 7820  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-sup 8308  df-inf 8309  df-oi 8375  df-card 8725  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-div 10645  df-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-n0 11253  df-z 11338  df-uz 11648  df-rp 11793  df-fz 12285  df-fzo 12423  df-fl 12549  df-seq 12758  df-exp 12817  df-hash 13074  df-cj 13789  df-re 13790  df-im 13791  df-sqrt 13925  df-abs 13926  df-clim 14169  df-rlim 14170  df-sum 14367  df-0p 23377  df-ply 23882  df-coe 23884  df-dgr 23885
This theorem is referenced by:  dgrmul  23964  plymul0or  23974  plydivlem4  23989  vieta1lem2  24004
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