Theorem dgrsub 24248

Description: The degree of a difference of polynomials is at most the maximum of the degrees. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Jul-2014.)

Hypotheses

Ref	Expression
dgrsub.1	⊢ 𝑀 = (deg‘𝐹)
dgrsub.2	⊢ 𝑁 = (deg‘𝐺)

Assertion

Ref	Expression
dgrsub	⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘(𝐹 ∘𝑓 − 𝐺)) ≤ if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))

Proof of Theorem dgrsub

Step	Hyp	Ref	Expression
1		plyssc 24176	. . . 4 ⊢ (Poly‘𝑆) ⊆ (Poly‘ℂ)
2	1	sseli 3748	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹 ∈ (Poly‘ℂ))
3		ssid 3773	. . . . 5 ⊢ ℂ ⊆ ℂ
4		neg1cn 11326	. . . . 5 ⊢ -1 ∈ ℂ
5		plyconst 24182	. . . . 5 ⊢ ((ℂ ⊆ ℂ ∧ -1 ∈ ℂ) → (ℂ × {-1}) ∈ (Poly‘ℂ))
6	3, 4, 5	mp2an 672	. . . 4 ⊢ (ℂ × {-1}) ∈ (Poly‘ℂ)
7	1	sseli 3748	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐺 ∈ (Poly‘ℂ))
8		plymulcl 24197	. . . 4 ⊢ (((ℂ × {-1}) ∈ (Poly‘ℂ) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘ℂ)) → ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺) ∈ (Poly‘ℂ))
9	6, 7, 8	sylancr 575	. . 3 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺) ∈ (Poly‘ℂ))
10		dgrsub.1	. . . 4 ⊢ 𝑀 = (deg‘𝐹)
11		eqid 2771	. . . 4 ⊢ (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺))
12	10, 11	dgradd 24243	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘ℂ) ∧ ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺) ∈ (Poly‘ℂ)) → (deg‘(𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺))) ≤ if(𝑀 ≤ (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), 𝑀))
13	2, 9, 12	syl2an 583	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘(𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺))) ≤ if(𝑀 ≤ (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), 𝑀))
14		plyf 24174	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐹:ℂ⟶ℂ)
15		plyf 24174	. . . 4 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → 𝐺:ℂ⟶ℂ)
16		cnex 10219	. . . . 5 ⊢ ℂ ∈ V
17		ofnegsub 11220	. . . . 5 ⊢ ((ℂ ∈ V ∧ 𝐹:ℂ⟶ℂ ∧ 𝐺:ℂ⟶ℂ) → (𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (𝐹 ∘𝑓 − 𝐺))
18	16, 17	mp3an1 1559	. . . 4 ⊢ ((𝐹:ℂ⟶ℂ ∧ 𝐺:ℂ⟶ℂ) → (𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (𝐹 ∘𝑓 − 𝐺))
19	14, 15, 18	syl2an 583	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (𝐹 ∘𝑓 − 𝐺))
20	19	fveq2d 6336	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘(𝐹 ∘𝑓 + ((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺))) = (deg‘(𝐹 ∘𝑓 − 𝐺)))
21		neg1ne0 11328	. . . . . . 7 ⊢ -1 ≠ 0
22		dgrmulc 24247	. . . . . . 7 ⊢ ((-1 ∈ ℂ ∧ -1 ≠ 0 ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (deg‘𝐺))
23	4, 21, 22	mp3an12 1562	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = (deg‘𝐺))
24		dgrsub.2	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = (deg‘𝐺)
25	23, 24	syl6eqr 2823	. . . . 5 ⊢ (𝐺 ∈ (Poly‘𝑆) → (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = 𝑁)
26	25	adantl 467	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) = 𝑁)
27	26	breq2d 4798	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (𝑀 ≤ (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)) ↔ 𝑀 ≤ 𝑁))
28	27, 26	ifbieq1d 4248	. 2 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → if(𝑀 ≤ (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), (deg‘((ℂ × {-1}) ∘𝑓 · 𝐺)), 𝑀) = if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))
29	13, 20, 28	3brtr3d 4817	1 ⊢ ((𝐹 ∈ (Poly‘𝑆) ∧ 𝐺 ∈ (Poly‘𝑆)) → (deg‘(𝐹 ∘𝑓 − 𝐺)) ≤ if(𝑀 ≤ 𝑁, 𝑁, 𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 382   = wceq 1631   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2943  Vcvv 3351   ⊆ wss 3723  ifcif 4225  {csn 4316   class class class wbr 4786   × cxp 5247  ⟶wf 6027  ‘cfv 6031  (class class class)co 6793   ∘_𝑓 cof 7042  ℂcc 10136  0cc0 10138  1c1 10139   + caddc 10141   · cmul 10143   ≤ cle 10277   − cmin 10468  -cneg 10469  Polycply 24160  degcdgr 24163

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-rep 4904  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096  ax-inf2 8702  ax-cnex 10194  ax-resscn 10195  ax-1cn 10196  ax-icn 10197  ax-addcl 10198  ax-addrcl 10199  ax-mulcl 10200  ax-mulrcl 10201  ax-mulcom 10202  ax-addass 10203  ax-mulass 10204  ax-distr 10205  ax-i2m1 10206  ax-1ne0 10207  ax-1rid 10208  ax-rnegex 10209  ax-rrecex 10210  ax-cnre 10211  ax-pre-lttri 10212  ax-pre-lttrn 10213  ax-pre-ltadd 10214  ax-pre-mulgt0 10215  ax-pre-sup 10216  ax-addf 10217

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-fal 1637  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rmo 3069  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-se 5209  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-isom 6040  df-riota 6754  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-of 7044  df-om 7213  df-1st 7315  df-2nd 7316  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-map 8011  df-pm 8012  df-en 8110  df-dom 8111  df-sdom 8112  df-fin 8113  df-sup 8504  df-inf 8505  df-oi 8571  df-card 8965  df-pnf 10278  df-mnf 10279  df-xr 10280  df-ltxr 10281  df-le 10282  df-sub 10470  df-neg 10471  df-div 10887  df-nn 11223  df-2 11281  df-3 11282  df-n0 11495  df-z 11580  df-uz 11889  df-rp 12036  df-fz 12534  df-fzo 12674  df-fl 12801  df-seq 13009  df-exp 13068  df-hash 13322  df-cj 14047  df-re 14048  df-im 14049  df-sqrt 14183  df-abs 14184  df-clim 14427  df-rlim 14428  df-sum 14625  df-0p 23657  df-ply 24164  df-coe 24166  df-dgr 24167

This theorem is referenced by:  dgrcolem2  24250  plydivlem4  24271  plydiveu  24273  dgrsub2  38231