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 33748
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 2739 . . 3 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
2 esplyfval0.i . . 3 (𝜑𝐼𝑉)
3 esplyfval0.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
41, 2, 3esplyval 33746 . 2 (𝜑 → (𝐼eSymPoly𝑅) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘})))))
5 eqeq2 2751 . . . . . . 7 (𝑘 = 0 → ((♯‘𝑐) = 𝑘 ↔ (♯‘𝑐) = 0))
65rabbidv 3398 . . . . . 6 (𝑘 = 0 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘} = {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})
76imaeq2d 6012 . . . . 5 (𝑘 = 0 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}) = ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))
87fveq2d 6831 . . . 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 5804 . . 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 6843 . . . . . 6 ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
11 eqid 2739 . . . . . . . . . 10 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
12 eqid 2739 . . . . . . . . . 10 (1r𝑅) = (1r𝑅)
1311, 12zrh1 21487 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
143, 13syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘1) = (1r𝑅))
15 eqid 2739 . . . . . . . . . 10 (0g𝑅) = (0g𝑅)
1611, 15zrh0 21488 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
173, 16syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g𝑅))
1814, 17ifeq12d 4476 . . . . . . 7 (𝜑 → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
1918adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), ((ℤRHom‘𝑅)‘1), ((ℤRHom‘𝑅)‘0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2010, 19eqtrid 2786 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)) = if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅)))
2120mpteq2dva 5165 . . . 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 12549 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 1 ∈ ℤ)
23 0zd 12527 . . . . . 6 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → 0 ∈ ℤ)
2422, 23ifcld 4501 . . . . 5 ((𝜑𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}) → if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0) ∈ ℤ)
25 fveqeq2 6836 . . . . . . . . . 10 (𝑐 = ∅ → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ (♯‘∅) = 0))
26 0elpw 5284 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ 𝒫 𝐼
2726a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∅ ∈ 𝒫 𝐼)
28 hash0 14320 . . . . . . . . . . 11 (♯‘∅) = 0
2928a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (♯‘∅) = 0)
30 hasheq0 14316 . . . . . . . . . . . 12 (𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 → ((♯‘𝑐) = 0 ↔ 𝑐 = ∅))
3130biimpa 477 . . . . . . . . . . 11 ((𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3231adantll 720 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑐 ∈ 𝒫 𝐼) ∧ (♯‘𝑐) = 0) → 𝑐 = ∅)
3325, 27, 29, 32rabeqsnd 4601 . . . . . . . . 9 (𝜑 → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0} = {∅})
3433imaeq2d 6012 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = ((𝟭‘𝐼) “ {∅}))
35 indf1o 32943 . . . . . . . . . . 11 (𝐼𝑉 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
36 f1of 6767 . . . . . . . . . . 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 6656 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
3938, 27fnimasnd 7309 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {∅}) = {((𝟭‘𝐼)‘∅)})
40 indconst0 12162 . . . . . . . . . 10 (𝐼𝑉 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
412, 40syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼)‘∅) = (𝐼 × {0}))
4241sneqd 4567 . . . . . . . 8 (𝜑 → {((𝟭‘𝐼)‘∅)} = {(𝐼 × {0})})
4334, 39, 423eqtrd 2778 . . . . . . 7 (𝜑 → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}) = {(𝐼 × {0})})
4443fveq2d 6831 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0})) = ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}))
45 ovex 7389 . . . . . . . 8 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
4645rabex 5267 . . . . . . 7 { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ∈ V
47 breq1 5075 . . . . . . . 8 ( = (𝐼 × {0}) → ( finSupp 0 ↔ (𝐼 × {0}) finSupp 0))
48 nn0ex 12434 . . . . . . . . . 10 0 ∈ V
4948a1i 11 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
50 c0ex 11129 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ V
5150fconst 6713 . . . . . . . . . . 11 (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0}
5251a1i 11 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶{0})
53 0nn0 12443 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℕ0
5453a1i 11 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
5554snssd 4718 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → {0} ⊆ ℕ0)
5652, 55fssd 6672 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐼 × {0}):𝐼⟶ℕ0)
5749, 2, 56elmapdd 8778 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ (ℕ0m 𝐼))
58 0zd 12527 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 0 ∈ ℤ)
592, 58fczfsuppd 9289 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐼 × {0}) finSupp 0)
6047, 57, 59elrabd 3631 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 × {0}) ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
61 indsn 32942 . . . . . . 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 593 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘{(𝐼 × {0})}) = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), 1, 0)))
6344, 62eqtrd 2774 . . . . 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 21486 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
65 zringbas 21428 . . . . . . . 8 ℤ = (Base‘ℤring)
66 eqid 2739 . . . . . . . 8 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
6765, 66rhmf 20455 . . . . . . 7 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
683, 64, 673syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
6968feqmptd 6895 . . . . 5 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) = (𝑧 ∈ ℤ ↦ ((ℤRHom‘𝑅)‘𝑧)))
70 fveq2 6827 . . . . 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 2739 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
731psrbasfsupp 33695 . . . . 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 21986 . . . 4 (𝜑𝑈 = (𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0} ↦ if(𝑓 = (𝐼 × {0}), (1r𝑅), (0g𝑅))))
7621, 71, 753eqtr4d 2784 . . 3 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 0}))) = 𝑈)
779, 76sylan9eqr 2796 . 2 ((𝜑𝑘 = 0) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘{ ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝑘}))) = 𝑈)
7874fvexi 6841 . . 3 𝑈 ∈ V
7978a1i 11 . 2 (𝜑𝑈 ∈ V)
804, 77, 54, 79fvmptd 6943 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘0) = 𝑈)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  {crab 3391  Vcvv 3431  c0 4261  ifcif 4454  𝒫 cpw 4529  {csn 4555  {cpr 4557   class class class wbr 5072  cmpt 5153   × cxp 5616  cima 5621  ccom 5622  wf 6481  1-1-ontowf1o 6484  cfv 6485  (class class class)co 7356  m cmap 8763   finSupp cfsupp 9264  0cc0 11029  1c1 11030  𝟭cind 12150  0cn0 12428  cz 12515  chash 14283  Basecbs 17170  0gc0g 17393  1rcur 20153  Ringcrg 20205   RingHom crh 20440  ringczring 21421  ℤRHomczrh 21474   mPoly cmpl 21881  eSymPolycesply 33740
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106  ax-addf 11108  ax-mulf 11109
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-tp 4560  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-se 5572  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-isom 6494  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-ofr 7621  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-map 8765  df-pm 8766  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9265  df-sup 9345  df-oi 9415  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-ind 12151  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-struct 17108  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-starv 17226  df-sca 17227  df-vsca 17228  df-ip 17229  df-tset 17230  df-ple 17231  df-ds 17233  df-unif 17234  df-hom 17235  df-cco 17236  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-prds 17401  df-pws 17403  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-mulg 19035  df-subg 19090  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-ring 20207  df-cring 20208  df-rhm 20443  df-subrng 20518  df-subrg 20542  df-cnfld 21348  df-zring 21422  df-zrh 21478  df-psr 21884  df-mpl 21886  df-esply 33742
This theorem is referenced by:  vietalem  33763
  Copyright terms: Public domain W3C validator