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 34189
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 2761 . . 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 34187 . 2 (𝜑 → (𝐼eSymPoly𝑅) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})))))
5 eqeq2 2773 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((♯‘𝑐) = 𝑘 ↔ (♯‘𝑐) = 0))
65rabbidv 3420 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘} = {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})
76imaeq2d 6052 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}) = ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))
87fveq2d 6887 . . . 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 5840 . . 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 6899 . . . . . 6 ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
11 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
12 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
1311, 12zrh1 21811 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r‘𝑅))
143, 13syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r‘𝑅))
15 eqid 2761 . . . . . . . . . 10 (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
1611, 15zrh0 21812 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
173, 16syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
1814, 17ifeq12d 4504 . . . . . . 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 2808 . . . . 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 5198 . . . 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 12720 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → 1 ∈ ℤ)
23 0zd 12698 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → 0 ∈ ℤ)
2422, 23ifcld 4529 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) ∈ ℤ)
25 fveqeq2 6892 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = ∅ → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ (♯‘∅) = 0))
26 0elpw 5317 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 𝒫 𝐼
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐼)
28 hash0 14504 . . . . . . . . . . 11 (♯‘∅) = 0
2928a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘∅) = 0)
30 hasheq0 14500 . . . . . . . . . . . 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 6052 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = ((𝟭‘𝐼) “ {∅}))
35 indf1o 33424 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 ∈ 𝑉 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
36 f1of 6822 . . . . . . . . . . 11 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-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 6708 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
3938, 27fnimasnd 7371 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {∅}) = {((𝟭‘𝐼)‘∅)})
40 indconst0 12325 . . . . . . . . . 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 2800 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = {(𝐼 × {0})})
4443fveq2d 6887 . . . . . 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 7451 . . . . . . . 8 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
4645rabex 5300 . . . . . . 7 {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ∈ V
47 breq1 5106 . . . . . . . 8 (ℎ = (𝐼 × {0}) → (ℎ finSupp 0 ↔ (𝐼 × {0}) finSupp 0))
48 nn0ex 12605 . . . . . . . . . 10 ℕ0 ∈ V
4948a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
50 c0ex 11293 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
5150fconst 6766 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0})
53 0nn0 12614 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
5453a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
5554snssd 4747 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℕ0)
5652, 55fssd 6725 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶ℕ0)
5749, 2, 56elmapdd 8854 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
58 0zd 12698 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
592, 58fczfsuppd 9371 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) finSupp 0)
6047, 57, 59elrabd 3647 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})
61 indsn 33423 . . . . . . 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 2796 . . . . 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 21810 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
65 zringbas 21752 . . . . . . . 8 ℤ = (Base‘ℤring)
66 eqid 2761 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6765, 66rhmf 20708 . . . . . . 7 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
683, 64, 673syl 19 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
6968feqmptd 6951 . . . . 5 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) = (𝑧 ∈ ℤ ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧)))
70 fveq2 6883 . . . . 5 (𝑧 = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) → ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧) = ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
7124, 63, 69, 70fmptco 7128 . . . 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 2761 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
731psrbasfsupp 34136 . . . . 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 22312 . . . 4 (𝜑 → 𝑈 = (𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r‘𝑅), (0g‘𝑅))))
7621, 71, 753eqtr4d 2806 . . 3 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = 𝑈)
779, 76sylan9eqr 2818 . 2 ((𝜑 ∧ 𝑘 = 0) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = 𝑈)
7874fvexi 6897 . . 3 𝑈 ∈ V
7978a1i 11 . 2 (𝜑 → 𝑈 ∈ V)
804, 77, 54, 79fvmptd 6999 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 3413  Vcvv 3451  ∅c0 4279  ifcif 4482  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649   “ cima 5654   ∘ ccom 5655  ⟶wf 6533  –1-1-onto→wf1o 6536  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418   ↑m cmap 8840   finSupp cfsupp 9346  0cc0 11193  1c1 11194  𝟭cind 12313  ℕ0cn0 12599  ℤcz 12686  ♯chash 14467  Basecbs 17380  0gc0g 17603  1rcur 20400  Ringcrg 20452   RingHom crh 20692  ℤringczring 21745  ℤRHomczrh 21798   mPoly cmpl 22207  eSymPolycesply 34181
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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270  ax-addf 11272  ax-mulf 11273
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  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 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-of 7691  df-ofr 7692  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-supp 8171  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-1o 8469  df-2o 8470  df-er 8710  df-map 8842  df-pm 8843  df-ixp 8919  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-fin 8970  df-fsupp 9347  df-sup 9427  df-oi 9497  df-card 10013  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-ind 12314  df-nn 12329  df-2 12398  df-3 12399  df-4 12400  df-5 12401  df-6 12402  df-7 12403  df-8 12404  df-9 12405  df-n0 12600  df-z 12687  df-dec 12808  df-uz 12959  df-fz 13633  df-fzo 13782  df-seq 14138  df-hash 14468  df-struct 17318  df-sets 17335  df-slot 17353  df-ndx 17365  df-base 17381  df-ress 17402  df-plusg 17434  df-mulr 17435  df-starv 17436  df-sca 17437  df-vsca 17438  df-ip 17439  df-tset 17440  df-ple 17441  df-ds 17443  df-unif 17444  df-hom 17445  df-cco 17446  df-0g 17605  df-gsum 17606  df-prds 17611  df-pws 17613  df-mre 17749  df-mrc 17750  df-acs 17752  df-mgm 18809  df-sgrp 18901  df-mnd 18917  df-mhm 18971  df-submnd 18972  df-grp 19140  df-minusg 19141  df-mulg 19271  df-subg 19326  df-ghm 19421  df-cntz 19524  df-cmn 19989  df-abl 19990  df-mgp 20354  df-rng 20368  df-ur 20401  df-ring 20454  df-cring 20455  df-rhm 20695  df-subrng 20791  df-subrg 20815  df-cnfld 21672  df-zring 21746  df-zrh 21802  df-psr 22210  df-mpl 22212  df-esply 34183
This theorem is used by:  vietalem  34204
  Copyright terms: Public domain W3C validator