Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  deg1pw Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem deg1pw 23818
 Description: Exact degree of a variable power over a nontrivial ring. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Apr-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
deg1pw.d 𝐷 = ( deg1𝑅)
deg1pw.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
deg1pw.x 𝑋 = (var1𝑅)
deg1pw.n 𝑁 = (mulGrp‘𝑃)
deg1pw.e = (.g𝑁)
Assertion
Ref Expression
deg1pw ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐷‘(𝐹 𝑋)) = 𝐹)

Proof of Theorem deg1pw
StepHypRef Expression
1 deg1pw.p . . . . . . . 8 𝑃 = (Poly1𝑅)
21ply1sca 19563 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
32adantr 481 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝑅 = (Scalar‘𝑃))
43fveq2d 6162 . . . . 5 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (1r𝑅) = (1r‘(Scalar‘𝑃)))
54oveq1d 6630 . . . 4 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋)) = ((1r‘(Scalar‘𝑃))( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋)))
6 nzrring 19201 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ NzRing → 𝑅 ∈ Ring)
76adantr 481 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
81ply1lmod 19562 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ LMod)
97, 8syl 17 . . . . 5 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝑃 ∈ LMod)
101ply1ring 19558 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
11 deg1pw.n . . . . . . . 8 𝑁 = (mulGrp‘𝑃)
1211ringmgp 18493 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ Ring → 𝑁 ∈ Mnd)
137, 10, 123syl 18 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝑁 ∈ Mnd)
14 simpr 477 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝐹 ∈ ℕ0)
15 deg1pw.x . . . . . . . 8 𝑋 = (var1𝑅)
16 eqid 2621 . . . . . . . 8 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑃)
1715, 1, 16vr1cl 19527 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → 𝑋 ∈ (Base‘𝑃))
187, 17syl 17 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → 𝑋 ∈ (Base‘𝑃))
1911, 16mgpbas 18435 . . . . . . 7 (Base‘𝑃) = (Base‘𝑁)
20 deg1pw.e . . . . . . 7 = (.g𝑁)
2119, 20mulgnn0cl 17498 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Mnd ∧ 𝐹 ∈ ℕ0𝑋 ∈ (Base‘𝑃)) → (𝐹 𝑋) ∈ (Base‘𝑃))
2213, 14, 18, 21syl3anc 1323 . . . . 5 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐹 𝑋) ∈ (Base‘𝑃))
23 eqid 2621 . . . . . 6 (Scalar‘𝑃) = (Scalar‘𝑃)
24 eqid 2621 . . . . . 6 ( ·𝑠𝑃) = ( ·𝑠𝑃)
25 eqid 2621 . . . . . 6 (1r‘(Scalar‘𝑃)) = (1r‘(Scalar‘𝑃))
2616, 23, 24, 25lmodvs1 18831 . . . . 5 ((𝑃 ∈ LMod ∧ (𝐹 𝑋) ∈ (Base‘𝑃)) → ((1r‘(Scalar‘𝑃))( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋)) = (𝐹 𝑋))
279, 22, 26syl2anc 692 . . . 4 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → ((1r‘(Scalar‘𝑃))( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋)) = (𝐹 𝑋))
285, 27eqtrd 2655 . . 3 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → ((1r𝑅)( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋)) = (𝐹 𝑋))
2928fveq2d 6162 . 2 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐷‘((1r𝑅)( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋))) = (𝐷‘(𝐹 𝑋)))
30 eqid 2621 . . . . 5 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
31 eqid 2621 . . . . 5 (1r𝑅) = (1r𝑅)
3230, 31ringidcl 18508 . . . 4 (𝑅 ∈ Ring → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
337, 32syl 17 . . 3 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅))
34 eqid 2621 . . . . 5 (0g𝑅) = (0g𝑅)
3531, 34nzrnz 19200 . . . 4 (𝑅 ∈ NzRing → (1r𝑅) ≠ (0g𝑅))
3635adantr 481 . . 3 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (1r𝑅) ≠ (0g𝑅))
37 deg1pw.d . . . 4 𝐷 = ( deg1𝑅)
3837, 30, 1, 15, 24, 11, 20, 34deg1tm 23816 . . 3 ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((1r𝑅) ∈ (Base‘𝑅) ∧ (1r𝑅) ≠ (0g𝑅)) ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐷‘((1r𝑅)( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋))) = 𝐹)
397, 33, 36, 14, 38syl121anc 1328 . 2 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐷‘((1r𝑅)( ·𝑠𝑃)(𝐹 𝑋))) = 𝐹)
4029, 39eqtr3d 2657 1 ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝐹 ∈ ℕ0) → (𝐷‘(𝐹 𝑋)) = 𝐹)
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ≠ wne 2790  ‘cfv 5857  (class class class)co 6615  ℕ0cn0 11252  Basecbs 15800  Scalarcsca 15884   ·𝑠 cvsca 15885  0gc0g 16040  Mndcmnd 17234  .gcmg 17480  mulGrpcmgp 18429  1rcur 18441  Ringcrg 18487  LModclmod 18803  NzRingcnzr 19197  var1cv1 19486  Poly1cpl1 19487   deg1 cdg1 23752 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  ax-mulf 9976 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  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-iin 4495  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-ofr 6863  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-supp 7256  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-pm 7820  df-ixp 7869  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-fsupp 8236  df-sup 8308  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-nn 10981  df-2 11039  df-3 11040  df-4 11041  df-5 11042  df-6 11043  df-7 11044  df-8 11045  df-9 11046  df-n0 11253  df-z 11338  df-dec 11454  df-uz 11648  df-fz 12285  df-fzo 12423  df-seq 12758  df-hash 13074  df-struct 15802  df-ndx 15803  df-slot 15804  df-base 15805  df-sets 15806  df-ress 15807  df-plusg 15894  df-mulr 15895  df-starv 15896  df-sca 15897  df-vsca 15898  df-tset 15900  df-ple 15901  df-ds 15904  df-unif 15905  df-0g 16042  df-gsum 16043  df-mre 16186  df-mrc 16187  df-acs 16189  df-mgm 17182  df-sgrp 17224  df-mnd 17235  df-mhm 17275  df-submnd 17276  df-grp 17365  df-minusg 17366  df-sbg 17367  df-mulg 17481  df-subg 17531  df-ghm 17598  df-cntz 17690  df-cmn 18135  df-abl 18136  df-mgp 18430  df-ur 18442  df-ring 18489  df-cring 18490  df-subrg 18718  df-lmod 18805  df-lss 18873  df-nzr 19198  df-psr 19296  df-mvr 19297  df-mpl 19298  df-opsr 19300  df-psr1 19490  df-vr1 19491  df-ply1 19492  df-coe1 19493  df-cnfld 19687  df-mdeg 23753  df-deg1 23754 This theorem is referenced by:  ply1remlem  23860  lgsqrlem4  25008  idomrootle  37293
 Copyright terms: Public domain W3C validator