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

Theorem dgrlt 23740
Description: Two ways to say that the degree of 𝐹 is strictly less than 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
dgreq0.1 𝑁 = (deg‘𝐹)
dgreq0.2 𝐴 = (coeff‘𝐹)
Assertion
Ref Expression
dgrlt ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)))

Proof of Theorem dgrlt
StepHypRef Expression
1 simpr 475 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐹 = 0𝑝)
21fveq2d 6089 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (deg‘𝐹) = (deg‘0𝑝))
3 dgreq0.1 . . . . . 6 𝑁 = (deg‘𝐹)
4 dgr0 23736 . . . . . . 7 (deg‘0𝑝) = 0
54eqcomi 2615 . . . . . 6 0 = (deg‘0𝑝)
62, 3, 53eqtr4g 2665 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁 = 0)
7 nn0ge0 11162 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑀)
87ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 0 ≤ 𝑀)
96, 8eqbrtrd 4596 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁𝑀)
101fveq2d 6089 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (coeff‘𝐹) = (coeff‘0𝑝))
11 dgreq0.2 . . . . . . 7 𝐴 = (coeff‘𝐹)
12 coe0 23730 . . . . . . . 8 (coeff‘0𝑝) = (ℕ0 × {0})
1312eqcomi 2615 . . . . . . 7 (ℕ0 × {0}) = (coeff‘0𝑝)
1410, 11, 133eqtr4g 2665 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐴 = (ℕ0 × {0}))
1514fveq1d 6087 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴𝑀) = ((ℕ0 × {0})‘𝑀))
16 c0ex 9887 . . . . . . 7 0 ∈ V
1716fvconst2 6349 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℕ0 → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
1817ad2antlr 758 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
1915, 18eqtrd 2640 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴𝑀) = 0)
209, 19jca 552 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0))
21 dgrcl 23707 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
223, 21syl5eqel 2688 . . . . . . 7 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℕ0)
2322nn0red 11196 . . . . . 6 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℝ)
24 nn0re 11145 . . . . . 6 (𝑀 ∈ ℕ0𝑀 ∈ ℝ)
25 ltle 9974 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁 < 𝑀𝑁𝑀))
2623, 24, 25syl2an 492 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀𝑁𝑀))
2726imp 443 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → 𝑁𝑀)
2811, 3dgrub 23708 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑀) ≠ 0) → 𝑀𝑁)
29283expia 1258 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑀) ≠ 0 → 𝑀𝑁))
30 lenlt 9964 . . . . . . . 8 ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑀𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
3124, 23, 30syl2anr 493 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑀𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
3229, 31sylibd 227 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑀) ≠ 0 → ¬ 𝑁 < 𝑀))
3332necon4ad 2797 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀 → (𝐴𝑀) = 0))
3433imp 443 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝐴𝑀) = 0)
3527, 34jca 552 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0))
3620, 35jaodan 821 . 2 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹 = 0𝑝𝑁 < 𝑀)) → (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0))
37 leloe 9972 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀𝑁 = 𝑀)))
3823, 24, 37syl2an 492 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀𝑁 = 𝑀)))
3938biimpa 499 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁𝑀) → (𝑁 < 𝑀𝑁 = 𝑀))
4039adantrr 748 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀𝑁 = 𝑀))
41 fveq2 6085 . . . . . 6 (𝑁 = 𝑀 → (𝐴𝑁) = (𝐴𝑀))
423, 11dgreq0 23739 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴𝑁) = 0))
4342ad2antrr 757 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴𝑁) = 0))
44 simprr 791 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝐴𝑀) = 0)
4544eqeq2d 2616 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → ((𝐴𝑁) = (𝐴𝑀) ↔ (𝐴𝑁) = 0))
4643, 45bitr4d 269 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴𝑁) = (𝐴𝑀)))
4741, 46syl5ibr 234 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝑁 = 𝑀𝐹 = 0𝑝))
4847orim2d 880 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → ((𝑁 < 𝑀𝑁 = 𝑀) → (𝑁 < 𝑀𝐹 = 0𝑝)))
4940, 48mpd 15 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀𝐹 = 0𝑝))
5049orcomd 401 . 2 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝𝑁 < 𝑀))
5136, 50impbida 872 1 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁𝑀 ∧ (𝐴𝑀) = 0)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 194  wo 381  wa 382   = wceq 1474  wcel 1976  wne 2776  {csn 4121   class class class wbr 4574   × cxp 5023  cfv 5787  cr 9788  0cc0 9789   < clt 9927  cle 9928  0cn0 11136  0𝑝c0p 23156  Polycply 23658  coeffccoe 23660  degcdgr 23661
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2032  ax-13 2229  ax-ext 2586  ax-rep 4690  ax-sep 4700  ax-nul 4709  ax-pow 4761  ax-pr 4825  ax-un 6821  ax-inf2 8395  ax-cnex 9845  ax-resscn 9846  ax-1cn 9847  ax-icn 9848  ax-addcl 9849  ax-addrcl 9850  ax-mulcl 9851  ax-mulrcl 9852  ax-mulcom 9853  ax-addass 9854  ax-mulass 9855  ax-distr 9856  ax-i2m1 9857  ax-1ne0 9858  ax-1rid 9859  ax-rnegex 9860  ax-rrecex 9861  ax-cnre 9862  ax-pre-lttri 9863  ax-pre-lttrn 9864  ax-pre-ltadd 9865  ax-pre-mulgt0 9866  ax-pre-sup 9867  ax-addf 9868
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-fal 1480  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2458  df-mo 2459  df-clab 2593  df-cleq 2599  df-clel 2602  df-nfc 2736  df-ne 2778  df-nel 2779  df-ral 2897  df-rex 2898  df-reu 2899  df-rmo 2900  df-rab 2901  df-v 3171  df-sbc 3399  df-csb 3496  df-dif 3539  df-un 3541  df-in 3543  df-ss 3550  df-pss 3552  df-nul 3871  df-if 4033  df-pw 4106  df-sn 4122  df-pr 4124  df-tp 4126  df-op 4128  df-uni 4364  df-int 4402  df-iun 4448  df-br 4575  df-opab 4635  df-mpt 4636  df-tr 4672  df-eprel 4936  df-id 4940  df-po 4946  df-so 4947  df-fr 4984  df-se 4985  df-we 4986  df-xp 5031  df-rel 5032  df-cnv 5033  df-co 5034  df-dm 5035  df-rn 5036  df-res 5037  df-ima 5038  df-pred 5580  df-ord 5626  df-on 5627  df-lim 5628  df-suc 5629  df-iota 5751  df-fun 5789  df-fn 5790  df-f 5791  df-f1 5792  df-fo 5793  df-f1o 5794  df-fv 5795  df-isom 5796  df-riota 6486  df-ov 6527  df-oprab 6528  df-mpt2 6529  df-of 6769  df-om 6932  df-1st 7033  df-2nd 7034  df-wrecs 7268  df-recs 7329  df-rdg 7367  df-1o 7421  df-oadd 7425  df-er 7603  df-map 7720  df-pm 7721  df-en 7816  df-dom 7817  df-sdom 7818  df-fin 7819  df-sup 8205  df-inf 8206  df-oi 8272  df-card 8622  df-pnf 9929  df-mnf 9930  df-xr 9931  df-ltxr 9932  df-le 9933  df-sub 10116  df-neg 10117  df-div 10531  df-nn 10865  df-2 10923  df-3 10924  df-n0 11137  df-z 11208  df-uz 11517  df-rp 11662  df-fz 12150  df-fzo 12287  df-fl 12407  df-seq 12616  df-exp 12675  df-hash 12932  df-cj 13630  df-re 13631  df-im 13632  df-sqrt 13766  df-abs 13767  df-clim 14010  df-rlim 14011  df-sum 14208  df-0p 23157  df-ply 23662  df-coe 23664  df-dgr 23665
This theorem is referenced by:  dgrcolem2  23748  plydivlem4  23769  plydiveu  23771  dgrsub2  36524  elaa2lem  38927
  Copyright terms: Public domain W3C validator