Theorem deg1addlt 33899

Description: If both factors have degree bounded by 𝐿, then the sum of the polynomials also has degree bounded by 𝐿. See also deg1addle 26269. (Contributed by Thierry Arnoux, 2-Apr-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
deg1addlt.y	⊢ 𝑌 = (Poly1‘𝑅)
deg1addlt.d	⊢ 𝐷 = (deg1‘𝑅)
deg1addlt.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
deg1addlt.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑌)
deg1addlt.p	⊢ + = (+g‘𝑌)
deg1addlt.f	⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
deg1addlt.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
deg1addlt.l	⊢ (𝜑 → 𝐿 ∈ ℝ*)
deg1addlt.1	⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐹) < 𝐿)
deg1addlt.2	⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐺) < 𝐿)

Assertion

Ref	Expression
deg1addlt	⊢ (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 + 𝐺)) < 𝐿)

Proof of Theorem deg1addlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		deg1addlt.r	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
2		deg1addlt.y	. . . . . 6 ⊢ 𝑌 = (Poly1‘𝑅)
3	2	ply1ring 22418	. . . . 5 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑌 ∈ Ring)
4	1, 3	syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑌 ∈ Ring)
5		deg1addlt.f	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹 ∈ 𝐵)
6		deg1addlt.g	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ 𝐵)
7		deg1addlt.b	. . . . 5 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑌)
8		deg1addlt.p	. . . . 5 ⊢ + = (+g‘𝑌)
9	7, 8	ringacl 20368	. . . 4 ⊢ ((𝑌 ∈ Ring ∧ 𝐹 ∈ 𝐵 ∧ 𝐺 ∈ 𝐵) → (𝐹 + 𝐺) ∈ 𝐵)
10	4, 5, 6, 9	syl3anc 1397	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐹 + 𝐺) ∈ 𝐵)
11		deg1addlt.d	. . . 4 ⊢ 𝐷 = (deg1‘𝑅)
12	11, 2, 7	deg1xrcl 26250	. . 3 ⊢ ((𝐹 + 𝐺) ∈ 𝐵 → (𝐷‘(𝐹 + 𝐺)) ∈ ℝ*)
13	10, 12	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 + 𝐺)) ∈ ℝ*)
14	11, 2, 7	deg1xrcl 26250	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ 𝐵 → (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*)
15	6, 14	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ*)
16	11, 2, 7	deg1xrcl 26250	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝐵 → (𝐷‘𝐹) ∈ ℝ*)
17	5, 16	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐹) ∈ ℝ*)
18	15, 17	ifcld 4533	. 2 ⊢ (𝜑 → if((𝐷‘𝐹) ≤ (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐹)) ∈ ℝ*)
19		deg1addlt.l	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝐿 ∈ ℝ*)
20	2, 11, 1, 7, 8, 5, 6	deg1addle 26269	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 + 𝐺)) ≤ if((𝐷‘𝐹) ≤ (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐹)))
21		deg1addlt.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐹) < 𝐿)
22		deg1addlt.2	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘𝐺) < 𝐿)
23		xrmaxlt 13213	. . . 4 ⊢ (((𝐷‘𝐹) ∈ ℝ* ∧ (𝐷‘𝐺) ∈ ℝ* ∧ 𝐿 ∈ ℝ*) → (if((𝐷‘𝐹) ≤ (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐹)) < 𝐿 ↔ ((𝐷‘𝐹) < 𝐿 ∧ (𝐷‘𝐺) < 𝐿)))
24	17, 15, 19, 23	syl3anc 1397	. . 3 ⊢ (𝜑 → (if((𝐷‘𝐹) ≤ (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐹)) < 𝐿 ↔ ((𝐷‘𝐹) < 𝐿 ∧ (𝐷‘𝐺) < 𝐿)))
25	21, 22, 24	mpbir2and 725	. 2 ⊢ (𝜑 → if((𝐷‘𝐹) ≤ (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐺), (𝐷‘𝐹)) < 𝐿)
26	13, 18, 19, 20, 25	xrlelttrd 13191	1 ⊢ (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 + 𝐺)) < 𝐿)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ifcif 4486   class class class wbr 5108  ‘cfv 6536  (class class class)co 7412  ℝ^*cxr 11248   < clt 11249   ≤ cle 11250  Basecbs 17275  +_gcplusg 17316  Ringcrg 20321  Poly₁cpl1 22348  deg₁cdg1 26222

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-pre-sup 11184  ax-addf 11185

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-iin 4958  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-se 5614  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7676  df-ofr 7677  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8155  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-1o 8451  df-2o 8452  df-er 8692  df-map 8824  df-pm 8825  df-ixp 8894  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9320  df-sup 9400  df-oi 9470  df-card 9932  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-nn 12240  df-2 12309  df-3 12310  df-4 12311  df-5 12312  df-6 12313  df-7 12314  df-8 12315  df-9 12316  df-n0 12511  df-z 12598  df-dec 12718  df-uz 12869  df-fz 13542  df-fzo 13690  df-seq 14045  df-hash 14374  df-struct 17213  df-sets 17230  df-slot 17248  df-ndx 17260  df-base 17276  df-ress 17297  df-plusg 17329  df-mulr 17330  df-starv 17331  df-sca 17332  df-vsca 17333  df-ip 17334  df-tset 17335  df-ple 17336  df-ds 17338  df-unif 17339  df-hom 17340  df-cco 17341  df-0g 17500  df-gsum 17501  df-prds 17506  df-pws 17508  df-mre 17644  df-mrc 17645  df-acs 17647  df-mgm 18704  df-sgrp 18783  df-mnd 18799  df-mhm 18847  df-submnd 18848  df-grp 19009  df-minusg 19010  df-mulg 19140  df-subg 19195  df-ghm 19290  df-cntz 19393  df-cmn 19858  df-abl 19859  df-mgp 20223  df-rng 20237  df-ur 20270  df-ring 20323  df-cring 20324  df-subrng 20656  df-subrg 20680  df-cnfld 21534  df-psr 22070  df-mpl 22072  df-opsr 22074  df-psr1 22351  df-ply1 22353  df-mdeg 26223  df-deg1 26224

This theorem is used by:  q1pdir  33902  rtelextdg2lem  34125