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 34300
Description: The 0-th elementary symmetric polynomial is the constant 1. (Contributed by Thierry Arnoux, 15-Feb-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
esplyfval0.i (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
esplyfval0.r (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
esplyfval0.0 𝑈 = (1r‘(𝐼 mPoly 𝑅))
Assertion
Ref Expression
esplyfval0 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)

Proof of Theorem esplyfval0
Dummy variables 𝑐 ℎ 𝑘 𝑓 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eqid 2763 . . 3 {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
2 esplyfval0.i . . 3 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
3 esplyfval0.r . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
41, 2, 3esplyval 34298 . 2 (𝜑 → (𝐼eSymPoly𝑅) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})))))
5 eqeq2 2775 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((♯‘𝑐) = 𝑘 ↔ (♯‘𝑐) = 0))
65rabbidv 3423 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘} = {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})
76imaeq2d 6068 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}) = ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))
87fveq2d 6918 . . . 4 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})) = ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})))
98coeq2d 5849 . . 3 (𝑘 = 0 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))))
10 fvif 6930 . . . . . 6 ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
11 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
12 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
1311, 12zrh1 21862 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r‘𝑅))
143, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r‘𝑅))
15 eqid 2763 . . . . . . . . . 10 (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
1611, 15zrh0 21863 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
173, 16syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
1814, 17ifeq12d 4507 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅)))
1918adantr 486 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅)))
2010, 19eqtrid 2810 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅)))
2120mpteq2dva 5202 . . . 4 (𝜑 → (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0))) = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅))))
22 1zzd 12765 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → 1 ∈ ℤ)
23 0zd 12743 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → 0 ∈ ℤ)
2422, 23ifcld 4532 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) ∈ ℤ)
25 fveqeq2 6923 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = ∅ → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ (♯‘∅) = 0))
26 0elpw 5322 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 𝒫 𝐼
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐼)
28 hash0 14550 . . . . . . . . . . 11 (♯‘∅) = 0
2928a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘∅) = 0)
30 hasheq0 14546 . . . . . . . . . . . 12 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ 𝑐 = ∅))
3130biimpa 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3231adantll 727 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑐 ∈ 𝒫 𝐼) ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3325, 27, 29, 32rabeqsnd 4630 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0} = {∅})
3433imaeq2d 6068 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = ((𝟭‘𝐼) “ {∅}))
35 indf1o 33517 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 ∈ 𝑉 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶1-1onto({0, 1} ↑m 𝐼))
36 f1of 6852 . . . . . . . . . . 11 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶1-1onto({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 6738 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
3938, 27fnimasnd 7402 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {∅}) = {((𝟭‘𝐼)‘∅)})
40 indconst0 12370 . . . . . . . . . 10 (𝐼 ∈ 𝑉 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
412, 40syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
4241sneqd 4596 . . . . . . . 8 (𝜑 → {((𝟭‘𝐼)‘∅)} = {(𝐼 × {0})})
4334, 39, 423eqtrd 2802 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = {(𝐼 × {0})})
4443fveq2d 6918 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}))
45 ovex 7482 . . . . . . . 8 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
4645rabex 5305 . . . . . . 7 {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ∈ V
47 breq1 5109 . . . . . . . 8 (ℎ = (𝐼 × {0}) → (ℎ finSupp 0 ↔ (𝐼 × {0}) finSupp 0))
48 nn0ex 12650 . . . . . . . . . 10 ℕ0 ∈ V
4948a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
50 c0ex 11337 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
5150fconst 6796 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0})
53 0nn0 12659 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
5453a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
5554snssd 4747 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℕ0)
5652, 55fssd 6755 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶ℕ0)
5749, 2, 56elmapdd 8897 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
58 0zd 12743 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
592, 58fczfsuppd 9413 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) finSupp 0)
6047, 57, 59elrabd 3650 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})
61 indsn 33516 . . . . . . 7 (({ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ∈ V ∧ (𝐼 × {0}) ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6246, 60, 61sylancr 599 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6344, 62eqtrd 2798 . . . . 5 (𝜑 → ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6411zrhrhm 21861 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
65 zringbas 21803 . . . . . . . 8 ℤ = (Base‘ℤring)
66 eqid 2763 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6765, 66rhmf 20757 . . . . . . 7 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
683, 64, 673syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
6968feqmptd 6982 . . . . 5 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) = (𝑧 ∈ ℤ ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧)))
70 fveq2 6914 . . . . 5 (𝑧 = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) → ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧) = ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
7124, 63, 69, 70fmptco 7160 . . . 4 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0))))
72 eqid 2763 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
731psrbasfsupp 34247 . . . . 5 {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
74 esplyfval0.0 . . . . 5 𝑈 = (1r‘(𝐼 mPoly 𝑅))
7572, 73, 15, 12, 74, 2, 3mpl1 22363 . . . 4 (𝜑 → 𝑈 = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅))))
7621, 71, 753eqtr4d 2808 . . 3 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = 𝑈)
779, 76sylan9eqr 2820 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑘 = 0) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = 𝑈)
7874fvexi 6928 . . 3 𝑈 ∈ V
7978a1i 11 . 2 (𝜑 → 𝑈 ∈ V)
804, 77, 54, 79fvmptd 7030 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {crab 3416  Vcvv 3454  ∅c0 4281  ifcif 4485  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  {cpr 4590   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5190   × cxp 5654   “ cima 5659   ∘ ccom 5660  ⟶wf 6560  ⟶1-1ontowf1o 6563  ‘cfv 6564  (class class class)co 7449   ↑m cmap 8883   finSupp cfsupp 9389  0cc0 11237  1c1 11238  𝟭cind 12358  ℕ0cn0 12644  ℤcz 12731  ♯chash 14513  Basecbs 17428  0gc0g 17651  1rcur 20449  Ringcrg 20501   RingHom crh 20741  ℤringczring 21796  ℤRHomczrh 21849   mPoly cmpl 22258  eSymPolycesply 34292
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7781  ax-cnex 11293  ax-resscn 11294  ax-1cn 11295  ax-icn 11296  ax-addcl 11297  ax-addrcl 11298  ax-mulcl 11299  ax-mulrcl 11300  ax-mulcom 11301  ax-addass 11302  ax-mulass 11303  ax-distr 11304  ax-i2m1 11305  ax-1ne0 11306  ax-1rid 11307  ax-rnegex 11308  ax-rrecex 11309  ax-cnre 11310  ax-pre-lttri 11311  ax-pre-lttrn 11312  ax-pre-ltadd 11313  ax-pre-mulgt0 11314  ax-addf 11316  ax-mulf 11317
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-iin 4957  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-se 5610  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6328  df-ord 6389  df-on 6390  df-lim 6391  df-suc 6392  df-iota 6518  df-fun 6566  df-fn 6567  df-f 6568  df-f1 6569  df-fo 6570  df-f1o 6571  df-fv 6572  df-isom 6573  df-riota 7406  df-ov 7452  df-oprab 7453  df-mpo 7454  df-of 7723  df-ofr 7724  df-om 7910  df-1st 8033  df-2nd 8034  df-supp 8213  df-frecs 8335  df-wrecs 8366  df-recs 8415  df-rdg 8454  df-1o 8512  df-2o 8513  df-er 8753  df-map 8885  df-pm 8886  df-ixp 8962  df-en 9010  df-dom 9011  df-sdom 9012  df-fin 9013  df-fsupp 9390  df-sup 9469  df-oi 9539  df-card 10055  df-pnf 11382  df-mnf 11383  df-xr 11384  df-ltxr 11385  df-le 11386  df-sub 11580  df-neg 11581  df-ind 12359  df-nn 12374  df-2 12443  df-3 12444  df-4 12445  df-5 12446  df-6 12447  df-7 12448  df-8 12449  df-9 12450  df-n0 12645  df-z 12732  df-dec 12853  df-uz 13004  df-fz 13678  df-fzo 13827  df-seq 14183  df-hash 14514  df-struct 17366  df-sets 17383  df-slot 17401  df-ndx 17413  df-base 17429  df-ress 17450  df-plusg 17482  df-mulr 17483  df-starv 17484  df-sca 17485  df-vsca 17486  df-ip 17487  df-tset 17488  df-ple 17489  df-ds 17491  df-unif 17492  df-hom 17493  df-cco 17494  df-0g 17653  df-gsum 17654  df-prds 17659  df-pws 17661  df-mre 17797  df-mrc 17798  df-acs 17800  df-mgm 18857  df-sgrp 18949  df-mnd 18965  df-mhm 19019  df-submnd 19020  df-grp 19188  df-minusg 19189  df-mulg 19319  df-subg 19374  df-ghm 19469  df-cntz 19573  df-cmn 20038  df-abl 20039  df-mgp 20403  df-rng 20417  df-ur 20450  df-ring 20503  df-cring 20504  df-rhm 20744  df-subrng 20840  df-subrg 20864  df-cnfld 21721  df-zring 21797  df-zrh 21853  df-psr 22261  df-mpl 22263  df-esply 34294
This theorem is used by:  vietalem  34315
  Copyright terms: Public domain W3C validator