Theorem plycn 15614

Description: A polynomial is a continuous function. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Jul-2014.) Avoid ax-mulf 8246. (Revised by GG, 16-Mar-2025.)

Assertion

Ref	Expression
plycn	⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))

Proof of Theorem plycn

Dummy variables 𝑎 𝑑 𝑘 𝑧 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elply 15586	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ↔ (𝑆 ⊆ ℂ ∧ ∃𝑑 ∈ ℕ0 ∃𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0)𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))))
2	1	simprbi 275	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → ∃𝑑 ∈ ℕ0 ∃𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0)𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
3		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))) → 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))))
4		eqid 2232	. . . . . . . 8 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) = (TopOpen‘ℂfld)
5	4	cnfldtopon 15392	. . . . . . . . 9 ⊢ (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ)
6	5	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ))
7		0zd 9585	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 0 ∈ ℤ)
8		simprl 531	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 𝑑 ∈ ℕ0)
9	8	nn0zd 9694	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 𝑑 ∈ ℤ)
10	7, 9	fzfigd 10789	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → (0...𝑑) ∈ Fin)
11	5	a1i 9	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (TopOpen‘ℂfld) ∈ (TopOn‘ℂ))
12		elmapi 6903	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0) → 𝑎:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}))
13	12	ad2antll 491	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 𝑎:ℕ0⟶(𝑆 ∪ {0}))
14		plybss 15585	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑆 ⊆ ℂ)
15	14	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 𝑆 ⊆ ℂ)
16		0cnd 8263	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 0 ∈ ℂ)
17	16	snssd 3838	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → {0} ⊆ ℂ)
18	15, 17	unssd 3394	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → (𝑆 ∪ {0}) ⊆ ℂ)
19	13, 18	fssd 5521	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → 𝑎:ℕ0⟶ℂ)
20	19	adantr 276	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → 𝑎:ℕ0⟶ℂ)
21		elfznn0 10444	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ (0...𝑑) → 𝑘 ∈ ℕ0)
22	21	adantl 277	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
23	20, 22	ffvelcdmd 5812	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (𝑎‘𝑘) ∈ ℂ)
24	11, 11, 23	cnmptc 15134	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑎‘𝑘)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
25	4	expcn 15421	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ℕ0 → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧↑𝑘)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
26	22, 25	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (𝑧 ∈ ℂ ↦ (𝑧↑𝑘)) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
27	4	mpomulcn 15418	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld))
28	27	a1i 9	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (𝑢 ∈ ℂ, 𝑣 ∈ ℂ ↦ (𝑢 · 𝑣)) ∈ (((TopOpen‘ℂfld) ×t (TopOpen‘ℂfld)) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
29		oveq12 6058	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑢 = (𝑎‘𝑘) ∧ 𝑣 = (𝑧↑𝑘)) → (𝑢 · 𝑣) = ((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))
30	11, 24, 26, 11, 11, 28, 29	cnmpt12 15139	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝑘 ∈ (0...𝑑)) → (𝑧 ∈ ℂ ↦ ((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
31	4, 6, 10, 30	fsumcn 15420	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
32	31	adantr 276	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))) → (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
33	3, 32	eqeltrd 2309	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))) → 𝐹 ∈ ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld)))
34	4	cncfcn1 15447	. . . . 5 ⊢ (ℂ–cn→ℂ) = ((TopOpen‘ℂfld) Cn (TopOpen‘ℂfld))
35	33, 34	eleqtrrdi 2326	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) ∧ 𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘)))) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))
36	35	ex 115	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑑 ∈ ℕ0 ∧ 𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0))) → (𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ)))
37	36	rexlimdvva 2668	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (∃𝑑 ∈ ℕ0 ∃𝑎 ∈ ((𝑆 ∪ {0}) ↑𝑚 ℕ0)𝐹 = (𝑧 ∈ ℂ ↦ Σ𝑘 ∈ (0...𝑑)((𝑎‘𝑘) · (𝑧↑𝑘))) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ)))
38	2, 37	mpd 13	1 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹 ∈ (ℂ–cn→ℂ))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1398   ∈ wcel 2203  ∃wrex 2521   ∪ cun 3208   ⊆ wss 3210  {csn 3688   ↦ cmpt 4170  ⟶wf 5347  ‘cfv 5351  (class class class)co 6049   ∈ cmpo 6051   ↑_𝑚 cmap 6881  ℂcc 8121  0cc0 8123   · cmul 8128  ℕ₀cn0 9492  ...cfz 10338  ↑cexp 10896  Σcsu 12031  TopOpenctopn 13442  ℂ_fldccnfld 14691  TopOnctopon 14862   Cn ccn 15037   ×_t ctx 15104  –cn→ccncf 15422  Polycply 15580

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4224  ax-sep 4227  ax-nul 4235  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-iinf 4709  ax-cnex 8214  ax-resscn 8215  ax-1cn 8216  ax-1re 8217  ax-icn 8218  ax-addcl 8219  ax-addrcl 8220  ax-mulcl 8221  ax-mulrcl 8222  ax-addcom 8223  ax-mulcom 8224  ax-addass 8225  ax-mulass 8226  ax-distr 8227  ax-i2m1 8228  ax-0lt1 8229  ax-1rid 8230  ax-0id 8231  ax-rnegex 8232  ax-precex 8233  ax-cnre 8234  ax-pre-ltirr 8235  ax-pre-ltwlin 8236  ax-pre-lttrn 8237  ax-pre-apti 8238  ax-pre-ltadd 8239  ax-pre-mulgt0 8240  ax-pre-mulext 8241  ax-arch 8242  ax-caucvg 8243  ax-addf 8245

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-stab 839  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rmo 2528  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3508  df-if 3620  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-tp 3696  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-iun 3992  df-br 4109  df-opab 4171  df-mpt 4172  df-tr 4208  df-id 4413  df-po 4416  df-iso 4417  df-iord 4486  df-on 4488  df-ilim 4489  df-suc 4491  df-iom 4712  df-xp 4754  df-rel 4755  df-cnv 4756  df-co 4757  df-dm 4758  df-rn 4759  df-res 4760  df-ima 4761  df-iota 5311  df-fun 5353  df-fn 5354  df-f 5355  df-f1 5356  df-fo 5357  df-f1o 5358  df-fv 5359  df-isom 5360  df-riota 6002  df-ov 6052  df-oprab 6053  df-mpo 6054  df-1st 6333  df-2nd 6334  df-recs 6535  df-irdg 6600  df-frec 6621  df-1o 6646  df-oadd 6650  df-er 6766  df-map 6883  df-en 6975  df-dom 6976  df-fin 6977  df-sup 7274  df-inf 7275  df-pnf 8306  df-mnf 8307  df-xr 8308  df-ltxr 8309  df-le 8310  df-sub 8442  df-neg 8443  df-reap 8845  df-ap 8852  df-div 8943  df-inn 9234  df-2 9292  df-3 9293  df-4 9294  df-5 9295  df-6 9296  df-7 9297  df-8 9298  df-9 9299  df-n0 9493  df-z 9574  df-dec 9706  df-uz 9850  df-q 9948  df-rp 9983  df-xneg 10101  df-xadd 10102  df-fz 10339  df-fzo 10473  df-seqfrec 10806  df-exp 10897  df-ihash 11134  df-cj 11520  df-re 11521  df-im 11522  df-rsqrt 11676  df-abs 11677  df-clim 11957  df-sumdc 12032  df-struct 13203  df-ndx 13204  df-slot 13205  df-base 13207  df-plusg 13292  df-mulr 13293  df-starv 13294  df-tset 13298  df-ple 13299  df-ds 13301  df-unif 13302  df-rest 13443  df-topn 13444  df-topgen 13462  df-psmet 14678  df-xmet 14679  df-met 14680  df-bl 14681  df-mopn 14682  df-fg 14684  df-metu 14685  df-cnfld 14692  df-top 14850  df-topon 14863  df-topsp 14883  df-bases 14895  df-cn 15040  df-cnp 15041  df-tx 15105  df-xms 15191  df-ms 15192  df-cncf 15423  df-ply 15582

This theorem is referenced by: (None)