ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  plyaddlem GIF version

Theorem plyaddlem 15941
Description: Lemma for plyadd 15943. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
plyadd.1 (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
plyadd.2 (𝜑 → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
plyadd.3 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
plyadd.m (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
plyadd.n (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
plyadd.a (𝜑 → 𝐴 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))
plyadd.b (𝜑 → 𝐵 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))
plyadd.a2 (𝜑 → (𝐴 “ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) = {0})
plyadd.b2 (𝜑 → (𝐵 “ (ℤ≥‘(𝑁 + 1))) = {0})
plyadd.f (𝜑 → 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
plyadd.g (𝜑 → 𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
Assertion
Ref Expression
plyaddlem (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (Poly‘𝑆))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑘,𝑦,𝑧,𝐵   𝑥,𝐹,𝑦,𝑧   𝑆,𝑘,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧   𝑥,𝐺,𝑦,𝑧   𝜑,𝑘,𝑥,𝑦,𝑧   𝑘,𝑀,𝑧   𝑘,𝑁,𝑧
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑘)   𝐹(𝑘)   𝐺(𝑘)   𝑀(𝑥, 𝑦)   𝑁(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem plyaddlem
StepHypRef Expression
1 plyadd.1 . . . 4 (𝜑 → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
2 plyadd.2 . . . 4 (𝜑 → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
3 plyadd.m . . . 4 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ0)
4 plyadd.n . . . 4 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
5 plyadd.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))
6 plybss 15925 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑆 ⊆ ℂ)
71, 6syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑆 ⊆ ℂ)
8 0cnd 8320 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
98snssd 3860 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {0} ⊆ ℂ)
107, 9unssd 3405 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆 ∪ {0}) ⊆ ℂ)
11 cnex 8304 . . . . . . . 8 ℂ ∈ V
12 ssexg 4272 . . . . . . . 8 (((𝑆 ∪ {0}) ⊆ ℂ ∧ ℂ ∈ V) → (𝑆 ∪ {0}) ∈ V)
1310, 11, 12sylancl 417 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑆 ∪ {0}) ∈ V)
14 nn0ex 9574 . . . . . . 7 ℕ0 ∈ V
15 elmapg 6935 . . . . . . 7 (((𝑆 ∪ {0}) ∈ V ∧ ℕ0 ∈ V) → (𝐴 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0) ↔ 𝐴:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0})))
1613, 14, 15sylancl 417 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0) ↔ 𝐴:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0})))
175, 16mpbid 147 . . . . 5 (𝜑 → 𝐴:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}))
1817, 10fssd 5547 . . . 4 (𝜑 → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
19 plyadd.b . . . . . 6 (𝜑 → 𝐵 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))
20 elmapg 6935 . . . . . . 7 (((𝑆 ∪ {0}) ∈ V ∧ ℕ0 ∈ V) → (𝐵 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0) ↔ 𝐵:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0})))
2113, 14, 20sylancl 417 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0) ↔ 𝐵:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0})))
2219, 21mpbid 147 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}))
2322, 10fssd 5547 . . . 4 (𝜑 → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
24 plyadd.a2 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 “ (ℤ≥‘(𝑀 + 1))) = {0})
25 plyadd.b2 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 “ (ℤ≥‘(𝑁 + 1))) = {0})
26 plyadd.f . . . 4 (𝜑 → 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑀)((𝐴‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
27 plyadd.g . . . 4 (𝜑 → 𝐺 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑁)((𝐵‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
281, 2, 3, 4, 18, 23, 24, 25, 26, 27plyaddlem1 15939 . . 3 (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴 ∘𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
293nn0zd 9771 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
304nn0zd 9771 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
31 zdcle 9726 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → DECID 𝑀 ≤ 𝑁)
3229, 30, 31syl2anc 415 . . . . 5 (𝜑 → DECID 𝑀 ≤ 𝑁)
334, 3, 32ifcldcd 3678 . . . 4 (𝜑 → if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀) ∈ ℕ0)
34 eqid 2238 . . . . . . 7 (𝑆 ∪ {0}) = (𝑆 ∪ {0})
35 plyadd.3 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥 + 𝑦) ∈ 𝑆)
367, 34, 35un0addcl 9601 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ (𝑆 ∪ {0}) ∧ 𝑦 ∈ (𝑆 ∪ {0}))) → (𝑥 + 𝑦) ∈ (𝑆 ∪ {0}))
3714a1i 9 . . . . . 6 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
38 inidm 3440 . . . . . 6 (ℕ0 ∩ ℕ0) = ℕ0
3936, 17, 22, 37, 37, 38off 6315 . . . . 5 (𝜑 → (𝐴 ∘𝑓 + 𝐵):ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}))
40 elfznn0 10532 . . . . 5 (𝑘 ∈ (0...if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
41 ffvelcdm 5841 . . . . 5 (((𝐴 ∘𝑓 + 𝐵):ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴 ∘𝑓 + 𝐵)‘𝑘) ∈ (𝑆 ∪ {0}))
4239, 40, 41syl2an 289 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (0...if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))) → ((𝐴 ∘𝑓 + 𝐵)‘𝑘) ∈ (𝑆 ∪ {0}))
4310, 33, 42elplyd 15933 . . 3 (𝜑 → (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))(((𝐴 ∘𝑓 + 𝐵)‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) ∈ (Poly‘(𝑆 ∪ {0})))
4428, 43eqeltrd 2315 . 2 (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (Poly‘(𝑆 ∪ {0})))
45 plyun0 15928 . 2 (Poly‘(𝑆 ∪ {0})) = (Poly‘𝑆)
4644, 45eleqtrdi 2331 1 (𝜑 → (𝐹 ∘𝑓 + 𝐺) ∈ (Poly‘𝑆))
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105  DECID wdc 846   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  Vcvv 2821   ∪ cun 3218   ⊆ wss 3220  ifcif 3638  {csn 3709   class class class wbr 4130   ↦ cmpt 4192   “ cima 4777  ⟶wf 5373  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085   ∘𝑓 cof 6300   ↑𝑚 cmap 6922  ℂcc 8178  0cc0 8180  1c1 8181   + caddc 8183   · cmul 8185   ≤ cle 8362  ℕ0cn0 9568  ℤcz 9649  ℤ≥cuz 9931  ...cfz 10422  ↑cexp 10990  Σcsu 12138  Polycply 15920
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-mulrcl 8279  ax-addcom 8280  ax-mulcom 8281  ax-addass 8282  ax-mulass 8283  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-1rid 8287  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-precex 8290  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296  ax-pre-mulgt0 8297  ax-pre-mulext 8298  ax-arch 8299  ax-caucvg 8300
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rmo 2536  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-po 4441  df-iso 4442  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-isom 5386  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-of 6302  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-irdg 6641  df-frec 6662  df-1o 6687  df-oadd 6691  df-er 6807  df-map 6924  df-en 7023  df-dom 7024  df-fin 7025  df-sup 7325  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-reap 8906  df-ap 8913  df-div 9006  df-inn 9308  df-2 9366  df-3 9367  df-4 9368  df-n0 9569  df-z 9650  df-uz 9932  df-q 10030  df-rp 10066  df-fz 10423  df-fzo 10561  df-seqfrec 10900  df-exp 10991  df-ihash 11231  df-cj 11623  df-re 11624  df-im 11625  df-rsqrt 11780  df-abs 11781  df-clim 12064  df-sumdc 12139  df-ply 15922
This theorem is used by:  plyadd  15943
  Copyright terms: Public domain W3C validator