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 33650
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 2733 . . 3 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
2 esplyfval0.i . . 3 (𝜑𝐼𝑉)
3 esplyfval0.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
41, 2, 3esplyval 33648 . 2 (𝜑 → (𝐼eSymPoly𝑅) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})))))
5 eqeq2 2745 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((♯‘𝑐) = 𝑘 ↔ (♯‘𝑐) = 0))
65rabbidv 3403 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘} = {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})
76imaeq2d 6016 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}) = ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))
87fveq2d 6835 . . . 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 5808 . . 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 6847 . . . . . 6 ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
11 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
12 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
1311, 12zrh1 21458 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
143, 13syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
15 eqid 2733 . . . . . . . . . 10 (0g𝑅) = (0g𝑅)
1611, 15zrh0 21459 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
173, 16syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
1814, 17ifeq12d 4498 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
1918adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2010, 19eqtrid 2780 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2120mpteq2dva 5188 . . . 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 12513 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 1 ∈ ℤ)
23 0zd 12491 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 0 ∈ ℤ)
2422, 23ifcld 4523 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) ∈ ℤ)
25 fveqeq2 6840 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = ∅ → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ (♯‘∅) = 0))
26 0elpw 5298 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 𝒫 𝐼
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐼)
28 hash0 14281 . . . . . . . . . . 11 (♯‘∅) = 0
2928a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘∅) = 0)
30 hasheq0 14277 . . . . . . . . . . . 12 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ 𝑐 = ∅))
3130biimpa 476 . . . . . . . . . . 11 ((𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3231adantll 714 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐 ∈ 𝒫 𝐼) ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3325, 27, 29, 32rabeqsnd 4623 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0} = {∅})
3433imaeq2d 6016 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = ((𝟭‘𝐼) “ {∅}))
35 indf1o 32874 . . . . . . . . . . 11 (𝐼𝑉 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
36 f1of 6771 . . . . . . . . . . 11 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
372, 35, 363syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
3837ffnd 6660 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
3938, 27fnimasnd 7308 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {∅}) = {((𝟭‘𝐼)‘∅)})
40 indconst0 32867 . . . . . . . . . 10 (𝐼𝑉 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
412, 40syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
4241sneqd 4589 . . . . . . . 8 (𝜑 → {((𝟭‘𝐼)‘∅)} = {(𝐼 × {0})})
4334, 39, 423eqtrd 2772 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = {(𝐼 × {0})})
4443fveq2d 6835 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}))
45 ovex 7388 . . . . . . . 8 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
4645rabex 5281 . . . . . . 7 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V
47 breq1 5098 . . . . . . . 8 ( = (𝐼 × {0}) → ( finSupp 0 ↔ (𝐼 × {0}) finSupp 0))
48 nn0ex 12398 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
4948a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
50 c0ex 11117 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
5150fconst 6717 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0})
53 0nn0 12407 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
5453a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
5554snssd 4762 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℕ0)
5652, 55fssd 6676 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶ℕ0)
5749, 2, 56elmapdd 8774 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ (ℕ0m 𝐼))
58 0zd 12491 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
592, 58fczfsuppd 9281 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) finSupp 0)
6047, 57, 59elrabd 3645 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
61 indsn 32873 . . . . . . 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 587 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6344, 62eqtrd 2768 . . . . 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 21457 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
65 zringbas 21399 . . . . . . . 8 ℤ = (Base‘ℤring)
66 eqid 2733 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6765, 66rhmf 20411 . . . . . . 7 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
683, 64, 673syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
6968feqmptd 6899 . . . . 5 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) = (𝑧 ∈ ℤ ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧)))
70 fveq2 6831 . . . . 5 (𝑧 = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) → ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧) = ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
7124, 63, 69, 70fmptco 7071 . . . 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 2733 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
731psrbasfsupp 33621 . . . . 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 21958 . . . 4 (𝜑𝑈 = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅))))
7621, 71, 753eqtr4d 2778 . . 3 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = 𝑈)
779, 76sylan9eqr 2790 . 2 ((𝜑𝑘 = 0) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = 𝑈)
7874fvexi 6845 . . 3 𝑈 ∈ V
7978a1i 11 . 2 (𝜑𝑈 ∈ V)
804, 77, 54, 79fvmptd 6945 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1541  wcel 2113  {crab 3396  Vcvv 3437  c0 4282  ifcif 4476  𝒫 cpw 4551  {csn 4577  {cpr 4579   class class class wbr 5095  cmpt 5176   × cxp 5619  cima 5624  ccom 5625  wf 6485  1-1-ontowf1o 6488  cfv 6489  (class class class)co 7355  m cmap 8759   finSupp cfsupp 9256  0cc0 11017  1c1 11018  0cn0 12392  cz 12479  chash 14244  Basecbs 17127  0gc0g 17350  1rcur 20107  Ringcrg 20159   RingHom crh 20396  ringczring 21392  ℤRHomczrh 21445   mPoly cmpl 21853  𝟭cind 32857  eSymPolycesply 33642
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-rep 5221  ax-sep 5238  ax-nul 5248  ax-pow 5307  ax-pr 5374  ax-un 7677  ax-cnex 11073  ax-resscn 11074  ax-1cn 11075  ax-icn 11076  ax-addcl 11077  ax-addrcl 11078  ax-mulcl 11079  ax-mulrcl 11080  ax-mulcom 11081  ax-addass 11082  ax-mulass 11083  ax-distr 11084  ax-i2m1 11085  ax-1ne0 11086  ax-1rid 11087  ax-rnegex 11088  ax-rrecex 11089  ax-cnre 11090  ax-pre-lttri 11091  ax-pre-lttrn 11092  ax-pre-ltadd 11093  ax-pre-mulgt0 11094  ax-addf 11096  ax-mulf 11097
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-rmo 3347  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4477  df-pw 4553  df-sn 4578  df-pr 4580  df-tp 4582  df-op 4584  df-uni 4861  df-int 4900  df-iun 4945  df-iin 4946  df-br 5096  df-opab 5158  df-mpt 5177  df-tr 5203  df-id 5516  df-eprel 5521  df-po 5529  df-so 5530  df-fr 5574  df-se 5575  df-we 5576  df-xp 5627  df-rel 5628  df-cnv 5629  df-co 5630  df-dm 5631  df-rn 5632  df-res 5633  df-ima 5634  df-pred 6256  df-ord 6317  df-on 6318  df-lim 6319  df-suc 6320  df-iota 6445  df-fun 6491  df-fn 6492  df-f 6493  df-f1 6494  df-fo 6495  df-f1o 6496  df-fv 6497  df-isom 6498  df-riota 7312  df-ov 7358  df-oprab 7359  df-mpo 7360  df-of 7619  df-ofr 7620  df-om 7806  df-1st 7930  df-2nd 7931  df-supp 8100  df-frecs 8220  df-wrecs 8251  df-recs 8300  df-rdg 8338  df-1o 8394  df-2o 8395  df-er 8631  df-map 8761  df-pm 8762  df-ixp 8832  df-en 8880  df-dom 8881  df-sdom 8882  df-fin 8883  df-fsupp 9257  df-sup 9337  df-oi 9407  df-card 9843  df-pnf 11159  df-mnf 11160  df-xr 11161  df-ltxr 11162  df-le 11163  df-sub 11357  df-neg 11358  df-nn 12137  df-2 12199  df-3 12200  df-4 12201  df-5 12202  df-6 12203  df-7 12204  df-8 12205  df-9 12206  df-n0 12393  df-z 12480  df-dec 12599  df-uz 12743  df-fz 13415  df-fzo 13562  df-seq 13916  df-hash 14245  df-struct 17065  df-sets 17082  df-slot 17100  df-ndx 17112  df-base 17128  df-ress 17149  df-plusg 17181  df-mulr 17182  df-starv 17183  df-sca 17184  df-vsca 17185  df-ip 17186  df-tset 17187  df-ple 17188  df-ds 17190  df-unif 17191  df-hom 17192  df-cco 17193  df-0g 17352  df-gsum 17353  df-prds 17358  df-pws 17360  df-mre 17496  df-mrc 17497  df-acs 17499  df-mgm 18556  df-sgrp 18635  df-mnd 18651  df-mhm 18699  df-submnd 18700  df-grp 18857  df-minusg 18858  df-mulg 18989  df-subg 19044  df-ghm 19133  df-cntz 19237  df-cmn 19702  df-abl 19703  df-mgp 20067  df-rng 20079  df-ur 20108  df-ring 20161  df-cring 20162  df-rhm 20399  df-subrng 20470  df-subrg 20494  df-cnfld 21301  df-zring 21393  df-zrh 21449  df-psr 21856  df-mpl 21858  df-ind 32858  df-esply 33644
This theorem is referenced by:  vietalem  33663
  Copyright terms: Public domain W3C validator