MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  deg1sublt Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem deg1sublt 24207
Description: Subtraction of two polynomials limited to the same degree with the same leading coefficient gives a polynomial with a smaller degree. (Contributed by Stefan O'Rear, 26-Mar-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
deg1sublt.d 𝐷 = ( deg1𝑅)
deg1sublt.p 𝑃 = (Poly1𝑅)
deg1sublt.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
deg1sublt.m = (-g𝑃)
deg1sublt.l (𝜑𝐿 ∈ ℕ0)
deg1sublt.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
deg1sublt.fb (𝜑𝐹𝐵)
deg1sublt.fd (𝜑 → (𝐷𝐹) ≤ 𝐿)
deg1sublt.gb (𝜑𝐺𝐵)
deg1sublt.gd (𝜑 → (𝐷𝐺) ≤ 𝐿)
deg1sublt.a 𝐴 = (coe1𝐹)
deg1sublt.c 𝐶 = (coe1𝐺)
deg1sublt.eq (𝜑 → ((coe1𝐹)‘𝐿) = ((coe1𝐺)‘𝐿))
Assertion
Ref Expression
deg1sublt (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿)

Proof of Theorem deg1sublt
StepHypRef Expression
1 deg1sublt.d . . . 4 𝐷 = ( deg1𝑅)
2 deg1sublt.p . . . 4 𝑃 = (Poly1𝑅)
3 eqid 2797 . . . 4 (0g𝑃) = (0g𝑃)
4 deg1sublt.b . . . 4 𝐵 = (Base‘𝑃)
5 eqid 2797 . . . 4 (0g𝑅) = (0g𝑅)
6 eqid 2797 . . . 4 (coe1‘(𝐹 𝐺)) = (coe1‘(𝐹 𝐺))
7 deg1sublt.r . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
82ply1ring 19936 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Ring)
9 ringgrp 18864 . . . . . 6 (𝑃 ∈ Ring → 𝑃 ∈ Grp)
107, 8, 93syl 18 . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
11 deg1sublt.fb . . . . 5 (𝜑𝐹𝐵)
12 deg1sublt.gb . . . . 5 (𝜑𝐺𝐵)
13 deg1sublt.m . . . . . 6 = (-g𝑃)
144, 13grpsubcl 17807 . . . . 5 ((𝑃 ∈ Grp ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐵) → (𝐹 𝐺) ∈ 𝐵)
1510, 11, 12, 14syl3anc 1491 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 𝐺) ∈ 𝐵)
16 deg1sublt.l . . . 4 (𝜑𝐿 ∈ ℕ0)
17 eqid 2797 . . . . . . 7 (-g𝑅) = (-g𝑅)
182, 4, 13, 17coe1subfv 19954 . . . . . 6 (((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝐹𝐵𝐺𝐵) ∧ 𝐿 ∈ ℕ0) → ((coe1‘(𝐹 𝐺))‘𝐿) = (((coe1𝐹)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)))
197, 11, 12, 16, 18syl31anc 1493 . . . . 5 (𝜑 → ((coe1‘(𝐹 𝐺))‘𝐿) = (((coe1𝐹)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)))
20 deg1sublt.eq . . . . . 6 (𝜑 → ((coe1𝐹)‘𝐿) = ((coe1𝐺)‘𝐿))
2120oveq1d 6891 . . . . 5 (𝜑 → (((coe1𝐹)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)) = (((coe1𝐺)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)))
22 ringgrp 18864 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
237, 22syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
24 eqid 2797 . . . . . . . . 9 (coe1𝐺) = (coe1𝐺)
25 eqid 2797 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
2624, 4, 2, 25coe1f 19899 . . . . . . . 8 (𝐺𝐵 → (coe1𝐺):ℕ0⟶(Base‘𝑅))
2712, 26syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (coe1𝐺):ℕ0⟶(Base‘𝑅))
2827, 16ffvelrnd 6584 . . . . . 6 (𝜑 → ((coe1𝐺)‘𝐿) ∈ (Base‘𝑅))
2925, 5, 17grpsubid 17811 . . . . . 6 ((𝑅 ∈ Grp ∧ ((coe1𝐺)‘𝐿) ∈ (Base‘𝑅)) → (((coe1𝐺)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)) = (0g𝑅))
3023, 28, 29syl2anc 580 . . . . 5 (𝜑 → (((coe1𝐺)‘𝐿)(-g𝑅)((coe1𝐺)‘𝐿)) = (0g𝑅))
3119, 21, 303eqtrd 2835 . . . 4 (𝜑 → ((coe1‘(𝐹 𝐺))‘𝐿) = (0g𝑅))
321, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 15, 16, 31deg1ldgn 24190 . . 3 (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) ≠ 𝐿)
3332neneqd 2974 . 2 (𝜑 → ¬ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿)
341, 2, 4deg1xrcl 24179 . . . . 5 ((𝐹 𝐺) ∈ 𝐵 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) ∈ ℝ*)
3515, 34syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) ∈ ℝ*)
361, 2, 4deg1xrcl 24179 . . . . . 6 (𝐺𝐵 → (𝐷𝐺) ∈ ℝ*)
3712, 36syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐺) ∈ ℝ*)
381, 2, 4deg1xrcl 24179 . . . . . 6 (𝐹𝐵 → (𝐷𝐹) ∈ ℝ*)
3911, 38syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐹) ∈ ℝ*)
4037, 39ifcld 4320 . . . 4 (𝜑 → if((𝐷𝐹) ≤ (𝐷𝐺), (𝐷𝐺), (𝐷𝐹)) ∈ ℝ*)
4116nn0red 11637 . . . . 5 (𝜑𝐿 ∈ ℝ)
4241rexrd 10376 . . . 4 (𝜑𝐿 ∈ ℝ*)
432, 1, 7, 4, 13, 11, 12deg1suble 24204 . . . 4 (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) ≤ if((𝐷𝐹) ≤ (𝐷𝐺), (𝐷𝐺), (𝐷𝐹)))
44 deg1sublt.fd . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐹) ≤ 𝐿)
45 deg1sublt.gd . . . . 5 (𝜑 → (𝐷𝐺) ≤ 𝐿)
46 xrmaxle 12259 . . . . . 6 (((𝐷𝐹) ∈ ℝ* ∧ (𝐷𝐺) ∈ ℝ*𝐿 ∈ ℝ*) → (if((𝐷𝐹) ≤ (𝐷𝐺), (𝐷𝐺), (𝐷𝐹)) ≤ 𝐿 ↔ ((𝐷𝐹) ≤ 𝐿 ∧ (𝐷𝐺) ≤ 𝐿)))
4739, 37, 42, 46syl3anc 1491 . . . . 5 (𝜑 → (if((𝐷𝐹) ≤ (𝐷𝐺), (𝐷𝐺), (𝐷𝐹)) ≤ 𝐿 ↔ ((𝐷𝐹) ≤ 𝐿 ∧ (𝐷𝐺) ≤ 𝐿)))
4844, 45, 47mpbir2and 705 . . . 4 (𝜑 → if((𝐷𝐹) ≤ (𝐷𝐺), (𝐷𝐺), (𝐷𝐹)) ≤ 𝐿)
4935, 40, 42, 43, 48xrletrd 12238 . . 3 (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) ≤ 𝐿)
50 xrleloe 12220 . . . 4 (((𝐷‘(𝐹 𝐺)) ∈ ℝ*𝐿 ∈ ℝ*) → ((𝐷‘(𝐹 𝐺)) ≤ 𝐿 ↔ ((𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿 ∨ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿)))
5135, 42, 50syl2anc 580 . . 3 (𝜑 → ((𝐷‘(𝐹 𝐺)) ≤ 𝐿 ↔ ((𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿 ∨ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿)))
5249, 51mpbid 224 . 2 (𝜑 → ((𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿 ∨ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿))
53 orel2 915 . 2 (¬ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿 → (((𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿 ∨ (𝐷‘(𝐹 𝐺)) = 𝐿) → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿))
5433, 52, 53sylc 65 1 (𝜑 → (𝐷‘(𝐹 𝐺)) < 𝐿)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 198  wa 385  wo 874   = wceq 1653  wcel 2157  ifcif 4275   class class class wbr 4841  wf 6095  cfv 6099  (class class class)co 6876  *cxr 10360   < clt 10361  cle 10362  0cn0 11576  Basecbs 16180  0gc0g 16411  Grpcgrp 17734  -gcsg 17736  Ringcrg 18859  Poly1cpl1 19865  coe1cco1 19866   deg1 cdg1 24151
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1891  ax-4 1905  ax-5 2006  ax-6 2072  ax-7 2107  ax-8 2159  ax-9 2166  ax-10 2185  ax-11 2200  ax-12 2213  ax-13 2375  ax-ext 2775  ax-rep 4962  ax-sep 4973  ax-nul 4981  ax-pow 5033  ax-pr 5095  ax-un 7181  ax-inf2 8786  ax-cnex 10278  ax-resscn 10279  ax-1cn 10280  ax-icn 10281  ax-addcl 10282  ax-addrcl 10283  ax-mulcl 10284  ax-mulrcl 10285  ax-mulcom 10286  ax-addass 10287  ax-mulass 10288  ax-distr 10289  ax-i2m1 10290  ax-1ne0 10291  ax-1rid 10292  ax-rnegex 10293  ax-rrecex 10294  ax-cnre 10295  ax-pre-lttri 10296  ax-pre-lttrn 10297  ax-pre-ltadd 10298  ax-pre-mulgt0 10299  ax-pre-sup 10300  ax-addf 10301  ax-mulf 10302
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 386  df-or 875  df-3or 1109  df-3an 1110  df-tru 1657  df-ex 1876  df-nf 1880  df-sb 2065  df-mo 2590  df-eu 2607  df-clab 2784  df-cleq 2790  df-clel 2793  df-nfc 2928  df-ne 2970  df-nel 3073  df-ral 3092  df-rex 3093  df-reu 3094  df-rmo 3095  df-rab 3096  df-v 3385  df-sbc 3632  df-csb 3727  df-dif 3770  df-un 3772  df-in 3774  df-ss 3781  df-pss 3783  df-nul 4114  df-if 4276  df-pw 4349  df-sn 4367  df-pr 4369  df-tp 4371  df-op 4373  df-uni 4627  df-int 4666  df-iun 4710  df-iin 4711  df-br 4842  df-opab 4904  df-mpt 4921  df-tr 4944  df-id 5218  df-eprel 5223  df-po 5231  df-so 5232  df-fr 5269  df-se 5270  df-we 5271  df-xp 5316  df-rel 5317  df-cnv 5318  df-co 5319  df-dm 5320  df-rn 5321  df-res 5322  df-ima 5323  df-pred 5896  df-ord 5942  df-on 5943  df-lim 5944  df-suc 5945  df-iota 6062  df-fun 6101  df-fn 6102  df-f 6103  df-f1 6104  df-fo 6105  df-f1o 6106  df-fv 6107  df-isom 6108  df-riota 6837  df-ov 6879  df-oprab 6880  df-mpt2 6881  df-of 7129  df-ofr 7130  df-om 7298  df-1st 7399  df-2nd 7400  df-supp 7531  df-tpos 7588  df-wrecs 7643  df-recs 7705  df-rdg 7743  df-1o 7797  df-2o 7798  df-oadd 7801  df-er 7980  df-map 8095  df-pm 8096  df-ixp 8147  df-en 8194  df-dom 8195  df-sdom 8196  df-fin 8197  df-fsupp 8516  df-sup 8588  df-oi 8655  df-card 9049  df-pnf 10363  df-mnf 10364  df-xr 10365  df-ltxr 10366  df-le 10367  df-sub 10556  df-neg 10557  df-nn 11311  df-2 11372  df-3 11373  df-4 11374  df-5 11375  df-6 11376  df-7 11377  df-8 11378  df-9 11379  df-n0 11577  df-z 11663  df-dec 11780  df-uz 11927  df-fz 12577  df-fzo 12717  df-seq 13052  df-hash 13367  df-struct 16182  df-ndx 16183  df-slot 16184  df-base 16186  df-sets 16187  df-ress 16188  df-plusg 16276  df-mulr 16277  df-starv 16278  df-sca 16279  df-vsca 16280  df-tset 16282  df-ple 16283  df-ds 16285  df-unif 16286  df-0g 16413  df-gsum 16414  df-mre 16557  df-mrc 16558  df-acs 16560  df-mgm 17553  df-sgrp 17595  df-mnd 17606  df-mhm 17646  df-submnd 17647  df-grp 17737  df-minusg 17738  df-sbg 17739  df-mulg 17853  df-subg 17900  df-ghm 17967  df-cntz 18058  df-cmn 18506  df-abl 18507  df-mgp 18802  df-ur 18814  df-ring 18861  df-cring 18862  df-oppr 18935  df-dvdsr 18953  df-unit 18954  df-invr 18984  df-subrg 19092  df-lmod 19179  df-lss 19247  df-rlreg 19602  df-psr 19675  df-mpl 19677  df-opsr 19679  df-psr1 19868  df-ply1 19870  df-coe1 19871  df-cnfld 20065  df-mdeg 24152  df-deg1 24153
This theorem is referenced by:  ply1divex  24233  deg1submon1p  24249  hbtlem5  38470
  Copyright terms: Public domain W3C validator