Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  esplyfval3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem esplyfval3 34250
Description: Alternate expression for the value of the 𝐾-th elementary symmetric polynomial. (Contributed by Thierry Arnoux, 25-Jan-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
esplyfval3.d 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
esplyfval3.i (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
esplyfval3.r (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
esplyfval3.k (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
esplyfval3.1 0 = (0g‘𝑅)
esplyfval3.2 1 = (1r‘𝑅)
Assertion
Ref Expression
esplyfval3 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
Distinct variable groups:   0 ,𝑓   𝐷,𝑓   ℎ,𝐼,𝑓   𝑓,𝐾   𝑅,𝑓   𝜑,𝑓
Allowed substitution hints:   𝜑(ℎ)   𝐷(ℎ)   𝑅(ℎ)   1 (𝑓, ℎ)   𝐾(ℎ)   0 (ℎ)

Proof of Theorem esplyfval3
Dummy variables 𝑑 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 esplyfval3.r . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
2 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
32zrhrhm 21822 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
4 zringbas 21764 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
5 eqid 2760 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
64, 5rhmf 20720 . . . . . . . 8 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
71, 3, 63syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
87ffnd 6710 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ)
9 esplyfval3.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
10 ovex 7453 . . . . . . . . . 10 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
119, 10rabex2 5301 . . . . . . . . 9 𝐷 ∈ V
1211a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐷 ∈ V)
13 esplyfval3.i . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
1413adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
151adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝑅 ∈ Ring)
16 esplyfval3.k . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
1716adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
189, 14, 15, 17esplylem 34244 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
19 indf 12329 . . . . . . . 8 ((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
2012, 18, 19syl2anc 596 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
21 0zd 12708 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 0 ∈ ℤ)
22 1zzd 12730 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2321, 22prssd 4777 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → {0, 1} ⊆ ℤ)
2420, 23fssd 6727 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
25 fnfco 6747 . . . . . 6 (((ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ ∧ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷)
268, 24, 25syl2an2r 698 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷)
279, 14, 15, 17esplyfval 34241 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
2827fneq1d 6632 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷))
2926, 28mpbird 260 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷)
30 dffn5 6943 . . . 4 (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
3129, 30sylib 221 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
32 eqeq2 2772 . . . . . 6 (if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 ) → ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ) ↔ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 )))
33 eqeq2 2772 . . . . . 6 ( 0 = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 ) → ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 ↔ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 )))
3414adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
3534adantr 486 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐼 ∈ Fin)
3615ad2antrr 739 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑅 ∈ Ring)
37 simpllr 788 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼)))
38 simplr 781 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ 𝐷)
39 esplyfval3.1 . . . . . . 7 0 = (0g‘𝑅)
40 esplyfval3.2 . . . . . . 7 1 = (1r‘𝑅)
41 simpr 490 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
429, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41esplyfv1 34247 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ))
4327ad2antrr 739 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
4443fveq1d 6887 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = (((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))‘𝑓))
4524ad2antrr 739 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
46 simplr 781 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ 𝐷)
4745, 46fvco3d 6986 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))‘𝑓) = ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓)))
4818ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
49 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓)
5034ad3antrrr 743 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝐼 ∈ Fin)
51 ssrab2 4005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼
5251a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼)
5352sselda 3908 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑑 ∈ 𝒫 𝐼)
5453adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑑 ∈ 𝒫 𝐼)
5554elpwid 4565 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑑 ⊆ 𝐼)
56 indf 12329 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑑 ⊆ 𝐼) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑑):𝐼⟶{0, 1})
5750, 55, 56syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑑):𝐼⟶{0, 1})
5849, 57feq1dd 6692 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
59 indf1o 33477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
60 f1of 6824 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6134, 59, 603syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6261ffnd 6710 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
6351a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼)
6462, 63fvelimabd 6958 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ↔ ∃𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓))
6564biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ∃𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓)
6658, 65r19.29a 3170 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
6766frnd 6718 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
6867stoic1a 1804 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ¬ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
6946, 68eldifd 4050 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
70 ind0 12333 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷 ∧ 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓) = 0)
7111, 48, 69, 70mp3an2i 1495 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓) = 0)
7271fveq2d 6889 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓)) = ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
732, 39zrh0 21824 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
741, 73syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7574ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7672, 75eqtrd 2795 . . . . . . 7 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓)) = 0 )
7744, 47, 763eqtrd 2799 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 )
7832, 33, 42, 77ifbothda 4520 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 ))
79 ifan 4535 . . . . 5 if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 )
8078, 79eqtr4di 2813 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ))
8180mpteq2dva 5197 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
8231, 81eqtrd 2795 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
83 eqid 2760 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
849psrbasfsupp 34189 . . . . 5 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
85 eqid 2760 . . . . 5 (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅))
861ringgrpd 20474 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
8783, 84, 39, 85, 13, 86mpl0 22318 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (𝐷 × { 0 }))
8887adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (𝐷 × { 0 }))
8913adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
901adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝑅 ∈ Ring)
9116adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
92 simpr 490 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼)))
9391, 92eldifd 4050 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))))
949, 89, 90, 93, 85esplyfval2 34243 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
95 breq1 5105 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝑓 → (ℎ finSupp 0 ↔ 𝑓 finSupp 0))
969eleq2i 2852 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 ∈ 𝐷 ↔ 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})
9796bilani 510 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 ∈ {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0})
9895, 97elrabrd 3647 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 finSupp 0)
9998fsuppimpd 9364 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ∈ Fin)
100 hashcl 14503 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 supp 0) ∈ Fin → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
10199, 100syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
102101nn0red 12671 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
103102adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
104 hashcl 14503 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ Fin → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
10513, 104syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
106105nn0red 12671 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
107106ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
10816nn0red 12671 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
109108ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ ℝ)
110 suppssdm 8197 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 supp 0) ⊆ dom 𝑓
1119ssrab3 4007 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼)
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼))
113112sselda 3908 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
114113elmaprd 8873 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
115110, 114fssdm 6729 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼)
116 hashss 14556 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
11713, 115, 116syl2an2r 698 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
118117adantlr 728 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
119105nn0zd 12721 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
120119ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
121 nn0diffz0 33432 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝐼) ∈ ℕ0 → (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))) = (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
12289, 104, 1213syl 19 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))) = (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
12393, 122eleqtrd 2862 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
124123adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
125 eluzp1l 12995 . . . . . . . . . . 11 (((♯‘𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1))) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
126120, 124, 125syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
127103, 107, 109, 118, 126lelttrd 11471 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) < 𝐾)
128103, 127ltned 11449 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≠ 𝐾)
129128neneqd 2960 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → ¬ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾)
130129intnand 494 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → ¬ (ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾))
131130iffalsed 4492 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = 0 )
132131mpteq2dva 5197 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 ))
133 fconstmpt 5712 . . . 4 (𝐷 × { 0 }) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 )
134132, 133eqtr4di 2813 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝐷 × { 0 }))
13588, 94, 1343eqtr4d 2805 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
13682, 135pm2.61dan 825 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∃wrex 3086  {crab 3412  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  ifcif 4481  𝒫 cpw 4556  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185   × cxp 5648  ran crn 5651   “ cima 5653   ∘ ccom 5654   Fn wfn 6533  ⟶wf 6534  –1-1-onto→wf1o 6537  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   supp csupp 8179   ↑m cmap 8850  Fincfn 8976   finSupp cfsupp 9356  ℝcr 11202  0cc0 11203  1c1 11204   + caddc 11206   < clt 11346   ≤ cle 11347  𝟭cind 12323  ℕ0cn0 12609  ℤcz 12696  ℤ≥cuz 12968  ...cfz 13642  ♯chash 14477  Basecbs 17392  0gc0g 17615  1rcur 20412  Ringcrg 20464   RingHom crh 20704  ℤringczring 21757  ℤRHomczrh 21810   mPoly cmpl 22219  eSymPolycesply 34234
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280  ax-addf 11282  ax-mulf 11283
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-tp 4589  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8180  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-1o 8479  df-oadd 8483  df-er 8720  df-map 8852  df-ixp 8929  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-fin 8980  df-fsupp 9357  df-sup 9437  df-card 10023  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-ind 12324  df-nn 12339  df-2 12408  df-3 12409  df-4 12410  df-5 12411  df-6 12412  df-7 12413  df-8 12414  df-9 12415  df-n0 12610  df-xnn0 12683  df-z 12697  df-dec 12818  df-uz 12969  df-fz 13643  df-fzo 13792  df-seq 14148  df-hash 14478  df-struct 17330  df-sets 17347  df-slot 17365  df-ndx 17377  df-base 17393  df-ress 17414  df-plusg 17446  df-mulr 17447  df-starv 17448  df-sca 17449  df-vsca 17450  df-ip 17451  df-tset 17452  df-ple 17453  df-ds 17455  df-unif 17456  df-hom 17457  df-cco 17458  df-0g 17617  df-prds 17623  df-pws 17625  df-mgm 18821  df-sgrp 18913  df-mnd 18929  df-mhm 18983  df-grp 19152  df-minusg 19153  df-mulg 19283  df-subg 19338  df-ghm 19433  df-cmn 20001  df-abl 20002  df-mgp 20366  df-rng 20380  df-ur 20413  df-ring 20466  df-cring 20467  df-rhm 20707  df-subrng 20803  df-subrg 20827  df-cnfld 21684  df-zring 21758  df-zrh 21814  df-psr 22222  df-mpl 22224  df-esply 34236
This theorem is used by:  esplyfval1  34251  esplyfvaln  34252  esplyind  34253
  Copyright terms: Public domain W3C validator