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 34090
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 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
esplyfval3.i (𝜑𝐼 ∈ Fin)
esplyfval3.r (𝜑𝑅 ∈ Ring)
esplyfval3.k (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
esplyfval3.1 0 = (0g𝑅)
esplyfval3.2 1 = (1r𝑅)
Assertion
Ref Expression
esplyfval3 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
Distinct variable groups:   0 ,𝑓   𝐷,𝑓   ,𝐼,𝑓   𝑓,𝐾   𝑅,𝑓   𝜑,𝑓
Allowed substitution hints:   𝜑()   𝐷()   𝑅()   1 (𝑓, )   𝐾()   0 ()

Proof of Theorem esplyfval3
Dummy variables 𝑑 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 esplyfval3.r . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
2 eqid 2762 . . . . . . . . 9 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
32zrhrhm 21730 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
4 zringbas 21672 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
5 eqid 2762 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
64, 5rhmf 20632 . . . . . . . 8 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
71, 3, 63syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
87ffnd 6707 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ)
9 esplyfval3.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
10 ovex 7450 . . . . . . . . . 10 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
119, 10rabex2 5309 . . . . . . . . 9 𝐷 ∈ V
1211a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐷 ∈ V)
13 esplyfval3.i . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
1413adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
151adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝑅 ∈ Ring)
16 esplyfval3.k . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
1716adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
189, 14, 15, 17esplylem 34084 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
19 indf 12252 . . . . . . . 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 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
21 0zd 12631 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 0 ∈ ℤ)
22 1zzd 12653 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2321, 22prssd 4786 . . . . . . 7 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → {0, 1} ⊆ ℤ)
2420, 23fssd 6724 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
25 fnfco 6744 . . . . . 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 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷)
279, 14, 15, 17esplyfval 34081 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
2827fneq1d 6629 . . . . 5 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷))
2926, 28mpbird 260 . . . 4 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷)
30 dffn5 6940 . . . 4 (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
3129, 30sylib 221 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
32 eqeq2 2774 . . . . . 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 2774 . . . . . 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 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
3534adantr 486 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐼 ∈ Fin)
3615ad2antrr 739 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑅 ∈ Ring)
37 simpllr 788 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼)))
38 simplr 781 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓𝐷)
39 esplyfval3.1 . . . . . . 7 0 = (0g𝑅)
40 esplyfval3.2 . . . . . . 7 1 = (1r𝑅)
41 simpr 490 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
429, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41esplyfv1 34087 . . . . . 6 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ))
4327ad2antrr 739 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
4443fveq1d 6884 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = (((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))‘𝑓))
4524ad2antrr 739 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
46 simplr 781 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓𝐷)
4745, 46fvco3d 6983 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ 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 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
49 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 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 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝐼 ∈ Fin)
51 ssrab2 4031 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼
5251a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼)
5352sselda 3934 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑑 ∈ 𝒫 𝐼)
5453adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑑 ∈ 𝒫 𝐼)
5554elpwid 4569 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑑𝐼)
56 indf 12252 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑑𝐼) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑑):𝐼⟶{0, 1})
5750, 55, 56syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 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 6689 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
59 indf1o 33318 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
60 f1of 6821 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6134, 59, 603syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6261ffnd 6707 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (𝟭‘𝐼) Fn 𝒫 𝐼)
6351a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼)
6462, 63fvelimabd 6955 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ↔ ∃𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓))
6564biimpa 482 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ∃𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓)
6658, 65r19.29a 3172 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
6766frnd 6715 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
6867stoic1a 1805 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ¬ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
6946, 68eldifd 3913 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
70 ind0 12256 . . . . . . . . . 10 ((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷𝑓 ∈ (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 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓) = 0)
7271fveq2d 6886 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓)) = ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
732, 39zrh0 21732 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
741, 73syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7574ad3antrrr 743 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7672, 75eqtrd 2797 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓)) = 0 )
7744, 47, 763eqtrd 2801 . . . . . 6 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 )
7832, 33, 42, 77ifbothda 4524 . . . . 5 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 ))
79 ifan 4539 . . . . 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 2815 . . . 4 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ))
8180mpteq2dva 5202 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
8231, 81eqtrd 2797 . 2 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
83 eqid 2762 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
849psrbasfsupp 34029 . . . . 5 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
85 eqid 2762 . . . . 5 (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅))
861ringgrpd 20387 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
8783, 84, 39, 85, 13, 86mpl0 22226 . . . 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 3913 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))))
949, 89, 90, 93, 85esplyfval2 34083 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
95 breq1 5110 . . . . . . . . . . . . . 14 ( = 𝑓 → ( finSupp 0 ↔ 𝑓 finSupp 0))
969eleq2i 2854 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓𝐷𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
9796bilani 510 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
9895, 97elrabrd 3651 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 finSupp 0)
9998fsuppimpd 9343 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐷) → (𝑓 supp 0) ∈ Fin)
100 hashcl 14424 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 supp 0) ∈ Fin → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
10199, 100syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
102101nn0red 12594 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
103102adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
104 hashcl 14424 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ Fin → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
10513, 104syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
106105nn0red 12594 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
107106ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
10816nn0red 12594 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐾 ∈ ℝ)
109108ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐾 ∈ ℝ)
110 suppssdm 8179 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 supp 0) ⊆ dom 𝑓
1119ssrab3 4033 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 ⊆ (ℕ0m 𝐼)
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐷 ⊆ (ℕ0m 𝐼))
113112sselda 3934 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼))
114113elmaprd 8853 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
115110, 114fssdm 6726 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐷) → (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼)
116 hashss 14477 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
11713, 115, 116syl2an2r 698 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
118117adantlr 728 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
119105nn0zd 12644 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
120119ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
121 nn0diffz0 33273 . . . . . . . . . . . . . 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 2864 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
124123adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
125 eluzp1l 12918 . . . . . . . . . . 11 (((♯‘𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1))) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
126120, 124, 125syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
127103, 107, 109, 118, 126lelttrd 11396 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) < 𝐾)
128103, 127ltned 11374 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≠ 𝐾)
129128neneqd 2962 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → ¬ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾)
130129intnand 494 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → ¬ (ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾))
131130iffalsed 4496 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = 0 )
132131mpteq2dva 5202 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝑓𝐷0 ))
133 fconstmpt 5721 . . . 4 (𝐷 × { 0 }) = (𝑓𝐷0 )
134132, 133eqtr4di 2815 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝐷 × { 0 }))
13588, 94, 1343eqtr4d 2807 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
13682, 135pm2.61dan 825 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ 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 1570  wcel 2145  wrex 3088  {crab 3414  Vcvv 3453  cdif 3899  wss 3902  ifcif 4485  𝒫 cpw 4560  {csn 4587  {cpr 4589   class class class wbr 5107  cmpt 5190   × cxp 5657  ran crn 5660  cima 5662  ccom 5663   Fn wfn 6532  wf 6533  1-1-ontowf1o 6536  cfv 6537  (class class class)co 7417   supp csupp 8162  m cmap 8830  Fincfn 8956   finSupp cfsupp 9335  cr 11127  0cc0 11128  1c1 11129   + caddc 11131   < clt 11271  cle 11272  𝟭cind 12246  0cn0 12532  cz 12619  cuz 12891  ...cfz 13565  chash 14398  Basecbs 17307  0gc0g 17530  1rcur 20326  Ringcrg 20378   RingHom crh 20616  ringczring 21665  ℤRHomczrh 21718   mPoly cmpl 22127  eSymPolycesply 34074
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-cnex 11184  ax-resscn 11185  ax-1cn 11186  ax-icn 11187  ax-addcl 11188  ax-addrcl 11189  ax-mulcl 11190  ax-mulrcl 11191  ax-mulcom 11192  ax-addass 11193  ax-mulass 11194  ax-distr 11195  ax-i2m1 11196  ax-1ne0 11197  ax-1rid 11198  ax-rnegex 11199  ax-rrecex 11200  ax-cnre 11201  ax-pre-lttri 11202  ax-pre-lttrn 11203  ax-pre-ltadd 11204  ax-pre-mulgt0 11205  ax-addf 11207  ax-mulf 11208
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  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-riota 7374  df-ov 7420  df-oprab 7421  df-mpo 7422  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8163  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-oadd 8463  df-er 8700  df-map 8832  df-ixp 8909  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-fin 8960  df-fsupp 9336  df-sup 9416  df-card 9948  df-pnf 11273  df-mnf 11274  df-xr 11275  df-ltxr 11276  df-le 11277  df-sub 11471  df-neg 11472  df-ind 12247  df-nn 12262  df-2 12331  df-3 12332  df-4 12333  df-5 12334  df-6 12335  df-7 12336  df-8 12337  df-9 12338  df-n0 12533  df-xnn0 12606  df-z 12620  df-dec 12741  df-uz 12892  df-fz 13566  df-fzo 13714  df-seq 14070  df-hash 14399  df-struct 17245  df-sets 17262  df-slot 17280  df-ndx 17292  df-base 17308  df-ress 17329  df-plusg 17361  df-mulr 17362  df-starv 17363  df-sca 17364  df-vsca 17365  df-ip 17366  df-tset 17367  df-ple 17368  df-ds 17370  df-unif 17371  df-hom 17372  df-cco 17373  df-0g 17532  df-prds 17538  df-pws 17540  df-mgm 18736  df-sgrp 18827  df-mnd 18843  df-mhm 18897  df-grp 19066  df-minusg 19067  df-mulg 19197  df-subg 19252  df-ghm 19347  df-cmn 19915  df-abl 19916  df-mgp 20280  df-rng 20294  df-ur 20327  df-ring 20380  df-cring 20381  df-rhm 20619  df-subrng 20714  df-subrg 20738  df-cnfld 21592  df-zring 21666  df-zrh 21722  df-psr 22130  df-mpl 22132  df-esply 34076
This theorem is used by:  esplyfval1  34091  esplyfvaln  34092  esplyind  34093
  Copyright terms: Public domain W3C validator