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

Theorem plyremlem 23777
Description: Closure of a linear factor. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
plyrem.1 𝐺 = (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴}))
Assertion
Ref Expression
plyremlem (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘𝐺) = 1 ∧ (𝐺 “ {0}) = {𝐴}))

Proof of Theorem plyremlem
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 plyrem.1 . . 3 𝐺 = (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴}))
2 ssid 3583 . . . . 5 ℂ ⊆ ℂ
3 ax-1cn 9847 . . . . 5 1 ∈ ℂ
4 plyid 23683 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → Xp ∈ (Poly‘ℂ))
52, 3, 4mp2an 703 . . . 4 Xp ∈ (Poly‘ℂ)
6 plyconst 23680 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
72, 6mpan 701 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
8 plysubcl 23696 . . . 4 ((Xp ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ)) → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) ∈ (Poly‘ℂ))
95, 7, 8sylancr 693 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) ∈ (Poly‘ℂ))
101, 9syl5eqel 2688 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → 𝐺 ∈ (Poly‘ℂ))
11 negcl 10129 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → -𝐴 ∈ ℂ)
12 addcom 10070 . . . . . . . . 9 ((-𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧 + -𝐴))
1311, 12sylan 486 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧 + -𝐴))
14 negsub 10177 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (𝑧 + -𝐴) = (𝑧𝐴))
1514ancoms 467 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧 + -𝐴) = (𝑧𝐴))
1613, 15eqtrd 2640 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧𝐴))
1716mpteq2dva 4663 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (-𝐴 + 𝑧)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
18 cnex 9870 . . . . . . . 8 ℂ ∈ V
1918a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → ℂ ∈ V)
20 negex 10127 . . . . . . . 8 -𝐴 ∈ V
2120a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → -𝐴 ∈ V)
22 simpr 475 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝑧 ∈ ℂ)
23 fconstmpt 5072 . . . . . . . 8 (ℂ × {-𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ -𝐴)
2423a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {-𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ -𝐴))
25 df-idp 23663 . . . . . . . . 9 Xp = ( I ↾ ℂ)
26 mptresid 5359 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧) = ( I ↾ ℂ)
2725, 26eqtr4i 2631 . . . . . . . 8 Xp = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧)
2827a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → Xp = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧))
2919, 21, 22, 24, 28offval2 6786 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (-𝐴 + 𝑧)))
30 simpl 471 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
31 fconstmpt 5072 . . . . . . . 8 (ℂ × {𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝐴)
3231a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝐴))
3319, 22, 30, 28, 32offval2 6786 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
3417, 29, 333eqtr4d 2650 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})))
3534, 1syl6eqr 2658 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = 𝐺)
3635fveq2d 6089 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = (deg‘𝐺))
37 plyconst 23680 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ -𝐴 ∈ ℂ) → (ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
382, 11, 37sylancr 693 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
395a1i 11 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → Xp ∈ (Poly‘ℂ))
40 0dgr 23719 . . . . . 6 (-𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = 0)
4111, 40syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = 0)
42 0lt1 10396 . . . . 5 0 < 1
4341, 42syl6eqbr 4613 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) < 1)
44 eqid 2606 . . . . 5 (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = (deg‘(ℂ × {-𝐴}))
45 dgrid 23738 . . . . . 6 (deg‘Xp) = 1
4645eqcomi 2615 . . . . 5 1 = (deg‘Xp)
4744, 46dgradd2 23742 . . . 4 (((ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ) ∧ Xp ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘(ℂ × {-𝐴})) < 1) → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = 1)
4838, 39, 43, 47syl3anc 1317 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = 1)
4936, 48eqtr3d 2642 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘𝐺) = 1)
501, 33syl5eq 2652 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℂ → 𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
5150fveq1d 6087 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺𝑧) = ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧))
5251adantr 479 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐺𝑧) = ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧))
53 ovex 6552 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝐴) ∈ V
54 eqid 2606 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))
5554fvmpt2 6182 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑧𝐴) ∈ V) → ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧) = (𝑧𝐴))
5622, 53, 55sylancl 692 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧) = (𝑧𝐴))
5752, 56eqtrd 2640 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐺𝑧) = (𝑧𝐴))
5857eqeq1d 2608 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺𝑧) = 0 ↔ (𝑧𝐴) = 0))
59 subeq0 10155 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑧𝐴) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6059ancoms 467 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝑧𝐴) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6158, 60bitrd 266 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺𝑧) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6261pm5.32da 670 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑧) = 0) ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑧 = 𝐴)))
63 plyf 23672 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (Poly‘ℂ) → 𝐺:ℂ⟶ℂ)
64 ffn 5941 . . . . . 6 (𝐺:ℂ⟶ℂ → 𝐺 Fn ℂ)
65 fniniseg 6228 . . . . . 6 (𝐺 Fn ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑧) = 0)))
6610, 63, 64, 654syl 19 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑧) = 0)))
67 eleq1a 2679 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 = 𝐴𝑧 ∈ ℂ))
6867pm4.71rd 664 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 = 𝐴 ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑧 = 𝐴)))
6962, 66, 683bitr4d 298 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ 𝑧 = 𝐴))
70 velsn 4137 . . . 4 (𝑧 ∈ {𝐴} ↔ 𝑧 = 𝐴)
7169, 70syl6bbr 276 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ 𝑧 ∈ {𝐴}))
7271eqrdv 2604 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺 “ {0}) = {𝐴})
7310, 49, 723jca 1234 1 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘𝐺) = 1 ∧ (𝐺 “ {0}) = {𝐴}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  w3a 1030   = wceq 1474  wcel 1976  Vcvv 3169  wss 3536  {csn 4121   class class class wbr 4574  cmpt 4634   I cid 4935   × cxp 5023  ccnv 5024  cres 5027  cima 5028   Fn wfn 5782  wf 5783  cfv 5787  (class class class)co 6524  𝑓 cof 6767  cc 9787  0cc0 9789  1c1 9790   + caddc 9792   < clt 9927  cmin 10114  -cneg 10115  Polycply 23658  Xpcidp 23659  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-idp 23663  df-coe 23664  df-dgr 23665
This theorem is referenced by:  plyrem  23778  facth  23779  fta1lem  23780  vieta1lem1  23783  vieta1lem2  23784  taylply2  23840  ftalem7  24519
  Copyright terms: Public domain W3C validator