Theorem dgrlt 24543

Description: Two ways to say that the degree of 𝐹 is strictly less than 𝑁. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dgreq0.1	⊢ 𝑁 = (deg‘𝐹)
dgreq0.2	⊢ 𝐴 = (coeff‘𝐹)

Assertion

Ref	Expression
dgrlt	⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)))

Proof of Theorem dgrlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 485	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐹 = 0𝑝)
2	1	fveq2d 6549	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (deg‘𝐹) = (deg‘0𝑝))
3		dgreq0.1	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (deg‘𝐹)
4		dgr0 24539	. . . . . . 7 ⊢ (deg‘0𝑝) = 0
5	4	eqcomi 2806	. . . . . 6 ⊢ 0 = (deg‘0𝑝)
6	2, 3, 5	3eqtr4g 2858	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁 = 0)
7		nn0ge0 11776	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 0 ≤ 𝑀)
8	7	ad2antlr 723	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 0 ≤ 𝑀)
9	6, 8	eqbrtrd 4990	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝑁 ≤ 𝑀)
10	1	fveq2d 6549	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (coeff‘𝐹) = (coeff‘0𝑝))
11		dgreq0.2	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (coeff‘𝐹)
12		coe0 24533	. . . . . . . 8 ⊢ (coeff‘0𝑝) = (ℕ0 × {0})
13	12	eqcomi 2806	. . . . . . 7 ⊢ (ℕ0 × {0}) = (coeff‘0𝑝)
14	10, 11, 13	3eqtr4g 2858	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → 𝐴 = (ℕ0 × {0}))
15	14	fveq1d 6547	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴‘𝑀) = ((ℕ0 × {0})‘𝑀))
16		c0ex 10488	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ V
17	16	fvconst2 6840	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
18	17	ad2antlr 723	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → ((ℕ0 × {0})‘𝑀) = 0)
19	15, 18	eqtrd 2833	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝐴‘𝑀) = 0)
20	9, 19	jca 512	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝐹 = 0𝑝) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
21		dgrcl 24510	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘𝐹) ∈ ℕ0)
22	3, 21	syl5eqel 2889	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℕ0)
23	22	nn0red 11810	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝑁 ∈ ℝ)
24		nn0re 11760	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 𝑀 ∈ ℝ)
25		ltle 10582	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁 < 𝑀 → 𝑁 ≤ 𝑀))
26	23, 24, 25	syl2an 595	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀 → 𝑁 ≤ 𝑀))
27	26	imp 407	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → 𝑁 ≤ 𝑀)
28	11, 3	dgrub 24511	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0 ∧ (𝐴‘𝑀) ≠ 0) → 𝑀 ≤ 𝑁)
29	28	3expia 1114	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴‘𝑀) ≠ 0 → 𝑀 ≤ 𝑁))
30		lenlt 10572	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑀 ≤ 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
31	24, 23, 30	syl2anr 596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑀 ≤ 𝑁 ↔ ¬ 𝑁 < 𝑀))
32	29, 31	sylibd 240	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐴‘𝑀) ≠ 0 → ¬ 𝑁 < 𝑀))
33	32	necon4ad 3005	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 < 𝑀 → (𝐴‘𝑀) = 0))
34	33	imp 407	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝐴‘𝑀) = 0)
35	27, 34	jca 512	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 < 𝑀) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
36	20, 35	jaodan 952	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀)) → (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0))
37		leloe 10580	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℝ ∧ 𝑀 ∈ ℝ) → (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
38	23, 24, 37	syl2an 595	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀)))
39	38	biimpa 477	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ 𝑁 ≤ 𝑀) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀))
40	39	adantrr 713	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀))
41		fveq2 6545	. . . . . 6 ⊢ (𝑁 = 𝑀 → (𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀))
42	3, 11	dgreq0 24542	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
43	42	ad2antrr 722	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
44		simprr 769	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐴‘𝑀) = 0)
45	44	eqeq2d 2807	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → ((𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀) ↔ (𝐴‘𝑁) = 0))
46	43, 45	bitr4d 283	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ↔ (𝐴‘𝑁) = (𝐴‘𝑀)))
47	41, 46	syl5ibr 247	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 = 𝑀 → 𝐹 = 0𝑝))
48	47	orim2d 961	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → ((𝑁 < 𝑀 ∨ 𝑁 = 𝑀) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝐹 = 0𝑝)))
49	40, 48	mpd 15	. . 3 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝑁 < 𝑀 ∨ 𝐹 = 0𝑝))
50	49	orcomd 866	. 2 ⊢ (((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) ∧ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)) → (𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀))
51	36, 50	impbida 797	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝑀 ∈ ℕ0) → ((𝐹 = 0𝑝 ∨ 𝑁 < 𝑀) ↔ (𝑁 ≤ 𝑀 ∧ (𝐴‘𝑀) = 0)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 207   ∧ wa 396   ∨ wo 842   = wceq 1525   ∈ wcel 2083   ≠ wne 2986  {csn 4478   class class class wbr 4968   × cxp 5448  ‘cfv 6232  ℝcr 10389  0cc0 10390   < clt 10528   ≤ cle 10529  ℕ₀cn0 11751  0_𝑝c0p 23957  Polycply 24461  coeffccoe 24463  degcdgr 24464

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1781  ax-4 1795  ax-5 1892  ax-6 1951  ax-7 1996  ax-8 2085  ax-9 2093  ax-10 2114  ax-11 2128  ax-12 2143  ax-13 2346  ax-ext 2771  ax-rep 5088  ax-sep 5101  ax-nul 5108  ax-pow 5164  ax-pr 5228  ax-un 7326  ax-inf2 8957  ax-cnex 10446  ax-resscn 10447  ax-1cn 10448  ax-icn 10449  ax-addcl 10450  ax-addrcl 10451  ax-mulcl 10452  ax-mulrcl 10453  ax-mulcom 10454  ax-addass 10455  ax-mulass 10456  ax-distr 10457  ax-i2m1 10458  ax-1ne0 10459  ax-1rid 10460  ax-rnegex 10461  ax-rrecex 10462  ax-cnre 10463  ax-pre-lttri 10464  ax-pre-lttrn 10465  ax-pre-ltadd 10466  ax-pre-mulgt0 10467  ax-pre-sup 10468  ax-addf 10469

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 843  df-3or 1081  df-3an 1082  df-tru 1528  df-fal 1538  df-ex 1766  df-nf 1770  df-sb 2045  df-mo 2578  df-eu 2614  df-clab 2778  df-cleq 2790  df-clel 2865  df-nfc 2937  df-ne 2987  df-nel 3093  df-ral 3112  df-rex 3113  df-reu 3114  df-rmo 3115  df-rab 3116  df-v 3442  df-sbc 3712  df-csb 3818  df-dif 3868  df-un 3870  df-in 3872  df-ss 3880  df-pss 3882  df-nul 4218  df-if 4388  df-pw 4461  df-sn 4479  df-pr 4481  df-tp 4483  df-op 4485  df-uni 4752  df-int 4789  df-iun 4833  df-br 4969  df-opab 5031  df-mpt 5048  df-tr 5071  df-id 5355  df-eprel 5360  df-po 5369  df-so 5370  df-fr 5409  df-se 5410  df-we 5411  df-xp 5456  df-rel 5457  df-cnv 5458  df-co 5459  df-dm 5460  df-rn 5461  df-res 5462  df-ima 5463  df-pred 6030  df-ord 6076  df-on 6077  df-lim 6078  df-suc 6079  df-iota 6196  df-fun 6234  df-fn 6235  df-f 6236  df-f1 6237  df-fo 6238  df-f1o 6239  df-fv 6240  df-isom 6241  df-riota 6984  df-ov 7026  df-oprab 7027  df-mpo 7028  df-of 7274  df-om 7444  df-1st 7552  df-2nd 7553  df-wrecs 7805  df-recs 7867  df-rdg 7905  df-1o 7960  df-oadd 7964  df-er 8146  df-map 8265  df-pm 8266  df-en 8365  df-dom 8366  df-sdom 8367  df-fin 8368  df-sup 8759  df-inf 8760  df-oi 8827  df-card 9221  df-pnf 10530  df-mnf 10531  df-xr 10532  df-ltxr 10533  df-le 10534  df-sub 10725  df-neg 10726  df-div 11152  df-nn 11493  df-2 11554  df-3 11555  df-n0 11752  df-z 11836  df-uz 12098  df-rp 12244  df-fz 12747  df-fzo 12888  df-fl 13016  df-seq 13224  df-exp 13284  df-hash 13545  df-cj 14296  df-re 14297  df-im 14298  df-sqrt 14432  df-abs 14433  df-clim 14683  df-rlim 14684  df-sum 14881  df-0p 23958  df-ply 24465  df-coe 24467  df-dgr 24468

This theorem is referenced by:  dgrcolem2  24551  plydivlem4  24572  plydiveu  24574  dgrsub2  39241  elaa2lem  42082