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Theorem coemulhi 24854
Description: The leading coefficient of a product of polynomials. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
coefv0.1 𝐴 = (coeff‘𝐹)
coeadd.2 𝐵 = (coeff‘𝐺)
coemulhi.3 𝑀 = (deg‘𝐹)
coemulhi.4 𝑁 = (deg‘𝐺)
Assertion
Ref Expression
coemulhi ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹f · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))

Proof of Theorem coemulhi
Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 coemulhi.3 . . . . 5 𝑀 = (deg‘𝐹)
2 dgrcl 24833 . . . . 5 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
31, 2eqeltrid 2920 . . . 4 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑀 ∈ ℕ0)
4 coemulhi.4 . . . . 5 𝑁 = (deg‘𝐺)
5 dgrcl 24833 . . . . 5 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐺) ∈ ℕ0)
64, 5eqeltrid 2920 . . . 4 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℕ0)
7 nn0addcl 11929 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℕ0𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
83, 6, 7syl2an 598 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
9 coefv0.1 . . . 4 𝐴 = (coeff‘𝐹)
10 coeadd.2 . . . 4 𝐵 = (coeff‘𝐺)
119, 10coemul 24852 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0) → ((coeff‘(𝐹f · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
128, 11mpd3an3 1459 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹f · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
136adantl 485 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
1413nn0ge0d 11955 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 0 ≤ 𝑁)
153adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℕ0)
1615nn0red 11953 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℝ)
1713nn0red 11953 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℝ)
1816, 17addge01d 11226 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (0 ≤ 𝑁𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
1914, 18mpbid 235 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁))
20 nn0uz 12277 . . . . . . 7 0 = (ℤ‘0)
2115, 20eleqtrdi 2926 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ (ℤ‘0))
228nn0zd 12082 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ)
23 elfz5 12903 . . . . . 6 ((𝑀 ∈ (ℤ‘0) ∧ (𝑀 + 𝑁) ∈ ℤ) → (𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) ↔ 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
2421, 22, 23syl2anc 587 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) ↔ 𝑀 ≤ (𝑀 + 𝑁)))
2519, 24mpbird 260 . . . 4 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
2625snssd 4726 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → {𝑀} ⊆ (0...(𝑀 + 𝑁)))
27 elsni 4567 . . . . . 6 (𝑘 ∈ {𝑀} → 𝑘 = 𝑀)
2827adantl 485 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → 𝑘 = 𝑀)
29 fveq2 6661 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑀 → (𝐴𝑘) = (𝐴𝑀))
30 oveq2 7157 . . . . . . 7 (𝑘 = 𝑀 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) = ((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))
3130fveq2d 6665 . . . . . 6 (𝑘 = 𝑀 → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀)))
3229, 31oveq12d 7167 . . . . 5 (𝑘 = 𝑀 → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
3328, 32syl 17 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
3416recnd 10667 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑀 ∈ ℂ)
3517recnd 10667 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝑁 ∈ ℂ)
3634, 35pncan2d 10997 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑀) = 𝑁)
3736fveq2d 6665 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀)) = (𝐵𝑁))
3837oveq2d 7165 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
399coef3 24832 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
4039adantr 484 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
4140, 15ffvelrnd 6843 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐴𝑀) ∈ ℂ)
4210coef3 24832 . . . . . . . . 9 (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
4342adantl 485 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
4443, 13ffvelrnd 6843 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐵𝑁) ∈ ℂ)
4541, 44mulcld 10659 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)) ∈ ℂ)
4638, 45eqeltrd 2916 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ)
4746adantr 484 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ)
4833, 47eqeltrd 2916 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ {𝑀}) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) ∈ ℂ)
49 simpl 486 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐹 ∈ (Poly‘𝑆))
50 eldifi 4089 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
51 elfznn0 13004 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
5250, 51syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘 ∈ ℕ0)
539, 1dgrub 24834 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴𝑘) ≠ 0) → 𝑘𝑀)
54533expia 1118 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐴𝑘) ≠ 0 → 𝑘𝑀))
5549, 52, 54syl2an 598 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐴𝑘) ≠ 0 → 𝑘𝑀))
5655necon1bd 3032 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑘𝑀 → (𝐴𝑘) = 0))
5756imp 410 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (𝐴𝑘) = 0)
5857oveq1d 7164 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = (0 · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
5943ad2antrr 725 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → 𝐵:ℕ0⟶ℂ)
6050ad2antlr 726 . . . . . . . 8 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
61 fznn0sub 12943 . . . . . . . 8 (𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
6260, 61syl 17 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
6359, 62ffvelrnd 6843 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ∈ ℂ)
6463mul02d 10836 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → (0 · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
6558, 64eqtrd 2859 . . . 4 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑘𝑀) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
6616adantr 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑀 ∈ ℝ)
6750adantl 485 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁)))
6867, 51syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ ℕ0)
6968nn0red 11953 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘 ∈ ℝ)
7017adantr 484 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑁 ∈ ℝ)
7166, 69, 70leadd1d 11232 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀𝑘 ↔ (𝑀 + 𝑁) ≤ (𝑘 + 𝑁)))
728adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℕ0)
7372nn0red 11953 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀 + 𝑁) ∈ ℝ)
7473, 69, 70lesubadd2d 11237 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁 ↔ (𝑀 + 𝑁) ≤ (𝑘 + 𝑁)))
7571, 74bitr4d 285 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑀𝑘 ↔ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
7675notbid 321 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑀𝑘 ↔ ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
7776biimpa 480 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁)
78 simpr 488 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆))
7950, 61syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0)
8010, 4dgrub 24834 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0 ∧ (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0) → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁)
81803expia 1118 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ∈ ℕ0) → ((𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
8278, 79, 81syl2an 598 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) ≠ 0 → ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁))
8382necon1bd 3032 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁 → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0))
8483imp 410 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ ((𝑀 + 𝑁) − 𝑘) ≤ 𝑁) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0)
8577, 84syldan 594 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘)) = 0)
8685oveq2d 7165 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑘) · 0))
8740ad2antrr 725 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → 𝐴:ℕ0⟶ℂ)
8852ad2antlr 726 . . . . . . 7 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → 𝑘 ∈ ℕ0)
8987, 88ffvelrnd 6843 . . . . . 6 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → (𝐴𝑘) ∈ ℂ)
9089mul01d 10837 . . . . 5 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · 0) = 0)
9186, 90eqtrd 2859 . . . 4 ((((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) ∧ ¬ 𝑀𝑘) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
92 eldifsni 4707 . . . . . . 7 (𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀}) → 𝑘𝑀)
9392adantl 485 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → 𝑘𝑀)
9469, 66letri3d 10780 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑘 = 𝑀 ↔ (𝑘𝑀𝑀𝑘)))
9594necon3abid 3050 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (𝑘𝑀 ↔ ¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘)))
9693, 95mpbid 235 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘))
97 ianor 979 . . . . 5 (¬ (𝑘𝑀𝑀𝑘) ↔ (¬ 𝑘𝑀 ∨ ¬ 𝑀𝑘))
9896, 97sylib 221 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → (¬ 𝑘𝑀 ∨ ¬ 𝑀𝑘))
9965, 91, 98mpjaodan 956 . . 3 (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) ∧ 𝑘 ∈ ((0...(𝑀 + 𝑁)) ∖ {𝑀})) → ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = 0)
100 fzfid 13345 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (0...(𝑀 + 𝑁)) ∈ Fin)
10126, 48, 99, 100fsumss 15082 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = Σ𝑘 ∈ (0...(𝑀 + 𝑁))((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))))
10232sumsn 15101 . . . 4 ((𝑀 ∈ ℕ0 ∧ ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))) ∈ ℂ) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
10315, 46, 102syl2anc 587 . . 3 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑀))))
104103, 38eqtrd 2859 . 2 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → Σ𝑘 ∈ {𝑀} ((𝐴𝑘) · (𝐵‘((𝑀 + 𝑁) − 𝑘))) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
10512, 101, 1043eqtr2d 2865 1 ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → ((coeff‘(𝐹f · 𝐺))‘(𝑀 + 𝑁)) = ((𝐴𝑀) · (𝐵𝑁)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  wo 844   = wceq 1538  wcel 2115  wne 3014  cdif 3916  {csn 4550   class class class wbr 5052  wf 6339  cfv 6343  (class class class)co 7149  f cof 7401  cc 10533  cr 10534  0cc0 10535   + caddc 10538   · cmul 10540  cle 10674  cmin 10868  0cn0 11894  cz 11978  cuz 12240  ...cfz 12894  Σcsu 15042  Polycply 24784  coeffccoe 24786  degcdgr 24787
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2117  ax-9 2125  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2179  ax-ext 2796  ax-rep 5176  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5253  ax-pr 5317  ax-un 7455  ax-inf2 9101  ax-cnex 10591  ax-resscn 10592  ax-1cn 10593  ax-icn 10594  ax-addcl 10595  ax-addrcl 10596  ax-mulcl 10597  ax-mulrcl 10598  ax-mulcom 10599  ax-addass 10600  ax-mulass 10601  ax-distr 10602  ax-i2m1 10603  ax-1ne0 10604  ax-1rid 10605  ax-rnegex 10606  ax-rrecex 10607  ax-cnre 10608  ax-pre-lttri 10609  ax-pre-lttrn 10610  ax-pre-ltadd 10611  ax-pre-mulgt0 10612  ax-pre-sup 10613  ax-addf 10614
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-fal 1551  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2071  df-mo 2624  df-eu 2655  df-clab 2803  df-cleq 2817  df-clel 2896  df-nfc 2964  df-ne 3015  df-nel 3119  df-ral 3138  df-rex 3139  df-reu 3140  df-rmo 3141  df-rab 3142  df-v 3482  df-sbc 3759  df-csb 3867  df-dif 3922  df-un 3924  df-in 3926  df-ss 3936  df-pss 3938  df-nul 4277  df-if 4451  df-pw 4524  df-sn 4551  df-pr 4553  df-tp 4555  df-op 4557  df-uni 4825  df-int 4863  df-iun 4907  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5447  df-eprel 5452  df-po 5461  df-so 5462  df-fr 5501  df-se 5502  df-we 5503  df-xp 5548  df-rel 5549  df-cnv 5550  df-co 5551  df-dm 5552  df-rn 5553  df-res 5554  df-ima 5555  df-pred 6135  df-ord 6181  df-on 6182  df-lim 6183  df-suc 6184  df-iota 6302  df-fun 6345  df-fn 6346  df-f 6347  df-f1 6348  df-fo 6349  df-f1o 6350  df-fv 6351  df-isom 6352  df-riota 7107  df-ov 7152  df-oprab 7153  df-mpo 7154  df-of 7403  df-om 7575  df-1st 7684  df-2nd 7685  df-wrecs 7943  df-recs 8004  df-rdg 8042  df-1o 8098  df-oadd 8102  df-er 8285  df-map 8404  df-pm 8405  df-en 8506  df-dom 8507  df-sdom 8508  df-fin 8509  df-sup 8903  df-inf 8904  df-oi 8971  df-card 9365  df-pnf 10675  df-mnf 10676  df-xr 10677  df-ltxr 10678  df-le 10679  df-sub 10870  df-neg 10871  df-div 11296  df-nn 11635  df-2 11697  df-3 11698  df-n0 11895  df-z 11979  df-uz 12241  df-rp 12387  df-fz 12895  df-fzo 13038  df-fl 13166  df-seq 13374  df-exp 13435  df-hash 13696  df-cj 14458  df-re 14459  df-im 14460  df-sqrt 14594  df-abs 14595  df-clim 14845  df-rlim 14846  df-sum 15043  df-0p 24277  df-ply 24788  df-coe 24790  df-dgr 24791
This theorem is referenced by:  dgrmul  24870  plymul0or  24880  plydivlem4  24895  vieta1lem2  24910
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