Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  esplyfval0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem esplyfval0 34074
Description: The 0-th elementary symmetric polynomial is the constant 1. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Feb-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
esplyfval0.i (𝜑𝐼𝑉)
esplyfval0.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
esplyfval0.0 𝑈 = (1r‘(𝐼 mPoly 𝑅))
Assertion
Ref Expression
esplyfval0 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)

Proof of Theorem esplyfval0
Dummy variables 𝑐 𝑘 𝑓 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2760 . . 3 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
2 esplyfval0.i . . 3 (𝜑𝐼𝑉)
3 esplyfval0.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
41, 2, 3esplyval 34072 . 2 (𝜑 → (𝐼eSymPoly𝑅) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})))))
5 eqeq2 2772 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((♯‘𝑐) = 𝑘 ↔ (♯‘𝑐) = 0))
65rabbidv 3419 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘} = {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})
76imaeq2d 6056 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}) = ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))
87fveq2d 6882 . . . 4 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})) = ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})))
98coeq2d 5842 . . 3 (𝑘 = 0 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))))
10 fvif 6894 . . . . . 6 ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
11 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
12 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
1311, 12zrh1 21725 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
143, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
15 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (0g𝑅) = (0g𝑅)
1611, 15zrh0 21726 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
173, 16syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
1814, 17ifeq12d 4504 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
1918adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2010, 19eqtrid 2807 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2120mpteq2dva 5198 . . . 4 (𝜑 → (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0))) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅))))
22 1zzd 12649 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 1 ∈ ℤ)
23 0zd 12627 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 0 ∈ ℤ)
2422, 23ifcld 4529 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) ∈ ℤ)
25 fveqeq2 6887 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = ∅ → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ (♯‘∅) = 0))
26 0elpw 5320 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 𝒫 𝐼
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐼)
28 hash0 14431 . . . . . . . . . . 11 (♯‘∅) = 0
2928a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘∅) = 0)
30 hasheq0 14427 . . . . . . . . . . . 12 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ 𝑐 = ∅))
3130biimpa 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3231adantll 727 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐 ∈ 𝒫 𝐼) ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3325, 27, 29, 32rabeqsnd 4630 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0} = {∅})
3433imaeq2d 6056 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = ((𝟭‘𝐼) “ {∅}))
35 indf1o 33310 . . . . . . . . . . 11 (𝐼𝑉 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
36 f1of 6817 . . . . . . . . . . 11 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
372, 35, 363syl 19 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
3837ffnd 6703 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
3938, 27fnimasnd 7366 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {∅}) = {((𝟭‘𝐼)‘∅)})
40 indconst0 12254 . . . . . . . . . 10 (𝐼𝑉 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
412, 40syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
4241sneqd 4596 . . . . . . . 8 (𝜑 → {((𝟭‘𝐼)‘∅)} = {(𝐼 × {0})})
4334, 39, 423eqtrd 2799 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = {(𝐼 × {0})})
4443fveq2d 6882 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}))
45 ovex 7446 . . . . . . . 8 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
4645rabex 5303 . . . . . . 7 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V
47 breq1 5106 . . . . . . . 8 ( = (𝐼 × {0}) → ( finSupp 0 ↔ (𝐼 × {0}) finSupp 0))
48 nn0ex 12534 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
4948a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
50 c0ex 11224 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
5150fconst 6761 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0})
53 0nn0 12543 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
5453a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
5554snssd 4747 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℕ0)
5652, 55fssd 6720 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶ℕ0)
5749, 2, 56elmapdd 8840 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ (ℕ0m 𝐼))
58 0zd 12627 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
592, 58fczfsuppd 9356 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) finSupp 0)
6047, 57, 59elrabd 3647 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
61 indsn 33309 . . . . . . 7 (({ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V ∧ (𝐼 × {0}) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6246, 60, 61sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6344, 62eqtrd 2795 . . . . 5 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6411zrhrhm 21724 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
65 zringbas 21666 . . . . . . . 8 ℤ = (Base‘ℤring)
66 eqid 2760 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6765, 66rhmf 20626 . . . . . . 7 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
683, 64, 673syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
6968feqmptd 6946 . . . . 5 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) = (𝑧 ∈ ℤ ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧)))
70 fveq2 6878 . . . . 5 (𝑧 = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) → ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧) = ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
7124, 63, 69, 70fmptco 7123 . . . 4 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0))))
72 eqid 2760 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
731psrbasfsupp 34021 . . . . 5 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
74 esplyfval0.0 . . . . 5 𝑈 = (1r‘(𝐼 mPoly 𝑅))
7572, 73, 15, 12, 74, 2, 3mpl1 22226 . . . 4 (𝜑𝑈 = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅))))
7621, 71, 753eqtr4d 2805 . . 3 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = 𝑈)
779, 76sylan9eqr 2817 . 2 ((𝜑𝑘 = 0) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = 𝑈)
7874fvexi 6892 . . 3 𝑈 ∈ V
7978a1i 11 . 2 (𝜑𝑈 ∈ V)
804, 77, 54, 79fvmptd 6994 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  {crab 3412  Vcvv 3450  c0 4279  ifcif 4482  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103  cmpt 5186   × cxp 5653  cima 5658  ccom 5659  wf 6529  1-1-ontowf1o 6532  cfv 6533  (class class class)co 7413  m cmap 8826   finSupp cfsupp 9331  0cc0 11124  1c1 11125  𝟭cind 12242  0cn0 12528  cz 12615  chash 14394  Basecbs 17301  0gc0g 17524  1rcur 20320  Ringcrg 20372   RingHom crh 20610  ringczring 21659  ℤRHomczrh 21712   mPoly cmpl 22121  eSymPolycesply 34066
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201  ax-addf 11203  ax-mulf 11204
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-of 7678  df-ofr 7679  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-supp 8159  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-2o 8456  df-er 8696  df-map 8828  df-pm 8829  df-ixp 8905  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-fin 8956  df-fsupp 9332  df-sup 9412  df-oi 9482  df-card 9944  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-ind 12243  df-nn 12258  df-2 12327  df-3 12328  df-4 12329  df-5 12330  df-6 12331  df-7 12332  df-8 12333  df-9 12334  df-n0 12529  df-z 12616  df-dec 12737  df-uz 12888  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-seq 14066  df-hash 14395  df-struct 17239  df-sets 17256  df-slot 17274  df-ndx 17286  df-base 17302  df-ress 17323  df-plusg 17355  df-mulr 17356  df-starv 17357  df-sca 17358  df-vsca 17359  df-ip 17360  df-tset 17361  df-ple 17362  df-ds 17364  df-unif 17365  df-hom 17366  df-cco 17367  df-0g 17526  df-gsum 17527  df-prds 17532  df-pws 17534  df-mre 17670  df-mrc 17671  df-acs 17673  df-mgm 18730  df-sgrp 18821  df-mnd 18837  df-mhm 18891  df-submnd 18892  df-grp 19060  df-minusg 19061  df-mulg 19191  df-subg 19246  df-ghm 19341  df-cntz 19444  df-cmn 19909  df-abl 19910  df-mgp 20274  df-rng 20288  df-ur 20321  df-ring 20374  df-cring 20375  df-rhm 20613  df-subrng 20708  df-subrg 20732  df-cnfld 21586  df-zring 21660  df-zrh 21716  df-psr 22124  df-mpl 22126  df-esply 34068
This theorem is used by:  vietalem  34089
  Copyright terms: Public domain W3C validator