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

Theorem plyremlem 24040
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 3616 . . . . 5 ℂ ⊆ ℂ
3 ax-1cn 9979 . . . . 5 1 ∈ ℂ
4 plyid 23946 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → Xp ∈ (Poly‘ℂ))
52, 3, 4mp2an 707 . . . 4 Xp ∈ (Poly‘ℂ)
6 plyconst 23943 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
72, 6mpan 705 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
8 plysubcl 23959 . . . 4 ((Xp ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (ℂ × {𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ)) → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) ∈ (Poly‘ℂ))
95, 7, 8sylancr 694 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) ∈ (Poly‘ℂ))
101, 9syl5eqel 2703 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → 𝐺 ∈ (Poly‘ℂ))
11 negcl 10266 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ℂ → -𝐴 ∈ ℂ)
12 addcom 10207 . . . . . . . . 9 ((-𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧 + -𝐴))
1311, 12sylan 488 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧 + -𝐴))
14 negsub 10314 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → (𝑧 + -𝐴) = (𝑧𝐴))
1514ancoms 469 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝑧 + -𝐴) = (𝑧𝐴))
1613, 15eqtrd 2654 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (-𝐴 + 𝑧) = (𝑧𝐴))
1716mpteq2dva 4735 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (-𝐴 + 𝑧)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
18 cnex 10002 . . . . . . . 8 ℂ ∈ V
1918a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → ℂ ∈ V)
20 negex 10264 . . . . . . . 8 -𝐴 ∈ V
2120a1i 11 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → -𝐴 ∈ V)
22 simpr 477 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝑧 ∈ ℂ)
23 fconstmpt 5153 . . . . . . . 8 (ℂ × {-𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ -𝐴)
2423a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {-𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ -𝐴))
25 df-idp 23926 . . . . . . . . 9 Xp = ( I ↾ ℂ)
26 mptresid 5444 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧) = ( I ↾ ℂ)
2725, 26eqtr4i 2645 . . . . . . . 8 Xp = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧)
2827a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → Xp = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝑧))
2919, 21, 22, 24, 28offval2 6899 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (-𝐴 + 𝑧)))
30 simpl 473 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → 𝐴 ∈ ℂ)
31 fconstmpt 5153 . . . . . . . 8 (ℂ × {𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝐴)
3231a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {𝐴}) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ 𝐴))
3319, 22, 30, 28, 32offval2 6899 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
3417, 29, 333eqtr4d 2664 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = (Xp𝑓 − (ℂ × {𝐴})))
3534, 1syl6eqr 2672 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → ((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp) = 𝐺)
3635fveq2d 6182 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = (deg‘𝐺))
37 plyconst 23943 . . . . 5 ((ℂ ⊆ ℂ ∧ -𝐴 ∈ ℂ) → (ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
382, 11, 37sylancr 694 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ))
395a1i 11 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → Xp ∈ (Poly‘ℂ))
40 0dgr 23982 . . . . . 6 (-𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = 0)
4111, 40syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = 0)
42 0lt1 10535 . . . . 5 0 < 1
4341, 42syl6eqbr 4683 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘(ℂ × {-𝐴})) < 1)
44 eqid 2620 . . . . 5 (deg‘(ℂ × {-𝐴})) = (deg‘(ℂ × {-𝐴}))
45 dgrid 24001 . . . . . 6 (deg‘Xp) = 1
4645eqcomi 2629 . . . . 5 1 = (deg‘Xp)
4744, 46dgradd2 24005 . . . 4 (((ℂ × {-𝐴}) ∈ (Poly‘ℂ) ∧ Xp ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘(ℂ × {-𝐴})) < 1) → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = 1)
4838, 39, 43, 47syl3anc 1324 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘((ℂ × {-𝐴}) ∘𝑓 + Xp)) = 1)
4936, 48eqtr3d 2656 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (deg‘𝐺) = 1)
501, 33syl5eq 2666 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ℂ → 𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)))
5150fveq1d 6180 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺𝑧) = ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧))
5251adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐺𝑧) = ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧))
53 ovex 6663 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝐴) ∈ V
54 eqid 2620 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴)) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))
5554fvmpt2 6278 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝑧𝐴) ∈ V) → ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧) = (𝑧𝐴))
5622, 53, 55sylancl 693 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧𝐴))‘𝑧) = (𝑧𝐴))
5752, 56eqtrd 2654 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → (𝐺𝑧) = (𝑧𝐴))
5857eqeq1d 2622 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺𝑧) = 0 ↔ (𝑧𝐴) = 0))
59 subeq0 10292 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝐴 ∈ ℂ) → ((𝑧𝐴) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6059ancoms 469 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝑧𝐴) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6158, 60bitrd 268 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ ℂ ∧ 𝑧 ∈ ℂ) → ((𝐺𝑧) = 0 ↔ 𝑧 = 𝐴))
6261pm5.32da 672 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → ((𝑧 ∈ ℂ ∧ (𝐺𝑧) = 0) ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑧 = 𝐴)))
63 plyf 23935 . . . . . 6 (𝐺 ∈ (Poly‘ℂ) → 𝐺:ℂ⟶ℂ)
64 ffn 6032 . . . . . 6 (𝐺:ℂ⟶ℂ → 𝐺 Fn ℂ)
65 fniniseg 6324 . . . . . 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 2694 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 = 𝐴𝑧 ∈ ℂ))
6867pm4.71rd 666 . . . . 5 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 = 𝐴 ↔ (𝑧 ∈ ℂ ∧ 𝑧 = 𝐴)))
6962, 66, 683bitr4d 300 . . . 4 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ 𝑧 = 𝐴))
70 velsn 4184 . . . 4 (𝑧 ∈ {𝐴} ↔ 𝑧 = 𝐴)
7169, 70syl6bbr 278 . . 3 (𝐴 ∈ ℂ → (𝑧 ∈ (𝐺 “ {0}) ↔ 𝑧 ∈ {𝐴}))
7271eqrdv 2618 . 2 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺 “ {0}) = {𝐴})
7310, 49, 723jca 1240 1 (𝐴 ∈ ℂ → (𝐺 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ (deg‘𝐺) = 1 ∧ (𝐺 “ {0}) = {𝐴}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036   = wceq 1481  wcel 1988  Vcvv 3195  wss 3567  {csn 4168   class class class wbr 4644  cmpt 4720   I cid 5013   × cxp 5102  ccnv 5103  cres 5106  cima 5107   Fn wfn 5871  wf 5872  cfv 5876  (class class class)co 6635  𝑓 cof 6880  cc 9919  0cc0 9921  1c1 9922   + caddc 9924   < clt 10059  cmin 10251  -cneg 10252  Polycply 23921  Xpcidp 23922  degcdgr 23924
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-rep 4762  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934  ax-inf2 8523  ax-cnex 9977  ax-resscn 9978  ax-1cn 9979  ax-icn 9980  ax-addcl 9981  ax-addrcl 9982  ax-mulcl 9983  ax-mulrcl 9984  ax-mulcom 9985  ax-addass 9986  ax-mulass 9987  ax-distr 9988  ax-i2m1 9989  ax-1ne0 9990  ax-1rid 9991  ax-rnegex 9992  ax-rrecex 9993  ax-cnre 9994  ax-pre-lttri 9995  ax-pre-lttrn 9996  ax-pre-ltadd 9997  ax-pre-mulgt0 9998  ax-pre-sup 9999  ax-addf 10000
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-fal 1487  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-nel 2895  df-ral 2914  df-rex 2915  df-reu 2916  df-rmo 2917  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-csb 3527  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-int 4467  df-iun 4513  df-br 4645  df-opab 4704  df-mpt 4721  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-se 5064  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-pred 5668  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-iota 5839  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-fv 5884  df-isom 5885  df-riota 6596  df-ov 6638  df-oprab 6639  df-mpt2 6640  df-of 6882  df-om 7051  df-1st 7153  df-2nd 7154  df-wrecs 7392  df-recs 7453  df-rdg 7491  df-1o 7545  df-oadd 7549  df-er 7727  df-map 7844  df-pm 7845  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-fin 7944  df-sup 8333  df-inf 8334  df-oi 8400  df-card 8750  df-pnf 10061  df-mnf 10062  df-xr 10063  df-ltxr 10064  df-le 10065  df-sub 10253  df-neg 10254  df-div 10670  df-nn 11006  df-2 11064  df-3 11065  df-n0 11278  df-z 11363  df-uz 11673  df-rp 11818  df-fz 12312  df-fzo 12450  df-fl 12576  df-seq 12785  df-exp 12844  df-hash 13101  df-cj 13820  df-re 13821  df-im 13822  df-sqrt 13956  df-abs 13957  df-clim 14200  df-rlim 14201  df-sum 14398  df-0p 23418  df-ply 23925  df-idp 23926  df-coe 23927  df-dgr 23928
This theorem is referenced by:  plyrem  24041  facth  24042  fta1lem  24043  vieta1lem1  24046  vieta1lem2  24047  taylply2  24103  ftalem7  24786
  Copyright terms: Public domain W3C validator