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 34186
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 2761 . . . . . . . . 9 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
32zrhrhm 21797 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
4 zringbas 21739 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
5 eqid 2761 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
64, 5rhmf 20695 . . . . . . . 8 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
71, 3, 63syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
87ffnd 6702 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ)
9 esplyfval3.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
10 ovex 7445 . . . . . . . . . 10 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
119, 10rabex2 5302 . . . . . . . . 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 34180 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
19 indf 12307 . . . . . . . 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 12686 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 0 ∈ ℤ)
22 1zzd 12708 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2321, 22prssd 4783 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → {0, 1} ⊆ ℤ)
2420, 23fssd 6719 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
25 fnfco 6739 . . . . . 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 34177 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
2827fneq1d 6624 . . . . 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 6935 . . . 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 2773 . . . . . 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 2773 . . . . . 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 34183 . . . . . 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 6879 . . . . . . 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 6978 . . . . . . 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 4028 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3931 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4566 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12307 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6684 . . . . . . . . . . . . . 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 33413 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
60 f1of 6816 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6702 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6950 . . . . . . . . . . . . . . 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 3171 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
6766frnd 6710 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
6867stoic1a 1805 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ¬ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
6946, 68eldifd 3910 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
70 ind0 12311 . . . . . . . . . 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 6881 . . . . . . . 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 21799 . . . . . . . . . 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 2796 . . . . . . 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 2800 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 )
7832, 33, 42, 77ifbothda 4521 . . . . 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 4536 . . . . 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 2814 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ))
8180mpteq2dva 5198 . . 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 2796 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
83 eqid 2761 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
849psrbasfsupp 34125 . . . . 5 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
85 eqid 2761 . . . . 5 (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅))
861ringgrpd 20449 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
8783, 84, 39, 85, 13, 86mpl0 22293 . . . 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 3910 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))))
949, 89, 90, 93, 85esplyfval2 34179 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
95 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝑓 → (ℎ finSupp 0 ↔ 𝑓 finSupp 0))
969eleq2i 2853 . . . . . . . . . . . . . . 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 3648 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 finSupp 0)
9998fsuppimpd 9345 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ∈ Fin)
100 hashcl 14480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 supp 0) ∈ Fin → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
10199, 100syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
102101nn0red 12649 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
103102adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
104 hashcl 14480 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ Fin → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
10513, 104syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
106105nn0red 12649 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
107106ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
10816nn0red 12649 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
109108ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ ℝ)
110 suppssdm 8178 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 supp 0) ⊆ dom 𝑓
1119ssrab3 4030 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼)
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼))
113112sselda 3931 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
114113elmaprd 8854 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
115110, 114fssdm 6721 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼)
116 hashss 14533 . . . . . . . . . . . 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 12699 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
120119ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
121 nn0diffz0 33368 . . . . . . . . . . . . . 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 2863 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
124123adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
125 eluzp1l 12973 . . . . . . . . . . 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 11449 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) < 𝐾)
128103, 127ltned 11427 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≠ 𝐾)
129128neneqd 2961 . . . . . . 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 4493 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = 0 )
132131mpteq2dva 5198 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 ))
133 fconstmpt 5713 . . . 4 (𝐷 × { 0 }) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 )
134132, 133eqtr4di 2814 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝐷 × { 0 }))
13588, 94, 1343eqtr4d 2806 . 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 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3087  {crab 3413  Vcvv 3451   ∖ cdif 3896   ⊆ wss 3899  ifcif 4482  𝒫 cpw 4557  {csn 4584  {cpr 4586   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   × cxp 5649  ran crn 5652   “ cima 5654   ∘ ccom 5655   Fn wfn 6526  ⟶wf 6527  –1-1-onto→wf1o 6530  ‘cfv 6531  (class class class)co 7412   supp csupp 8161   ↑m cmap 8831  Fincfn 8957   finSupp cfsupp 9337  ℝcr 11180  0cc0 11181  1c1 11182   + caddc 11184   < clt 11324   ≤ cle 11325  𝟭cind 12301  ℕ0cn0 12587  ℤcz 12674  ℤ≥cuz 12946  ...cfz 13620  ♯chash 14454  Basecbs 17367  0gc0g 17590  1rcur 20387  Ringcrg 20439   RingHom crh 20679  ℤringczring 21732  ℤRHomczrh 21785   mPoly cmpl 22194  eSymPolycesply 34170
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 7740  ax-cnex 11237  ax-resscn 11238  ax-1cn 11239  ax-icn 11240  ax-addcl 11241  ax-addrcl 11242  ax-mulcl 11243  ax-mulrcl 11244  ax-mulcom 11245  ax-addass 11246  ax-mulass 11247  ax-distr 11248  ax-i2m1 11249  ax-1ne0 11250  ax-1rid 11251  ax-rnegex 11252  ax-rrecex 11253  ax-cnre 11254  ax-pre-lttri 11255  ax-pre-lttrn 11256  ax-pre-ltadd 11257  ax-pre-mulgt0 11258  ax-addf 11260  ax-mulf 11261
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-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-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 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-of 7682  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-oadd 8464  df-er 8701  df-map 8833  df-ixp 8910  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-fsupp 9338  df-sup 9418  df-card 10001  df-pnf 11326  df-mnf 11327  df-xr 11328  df-ltxr 11329  df-le 11330  df-sub 11524  df-neg 11525  df-ind 12302  df-nn 12317  df-2 12386  df-3 12387  df-4 12388  df-5 12389  df-6 12390  df-7 12391  df-8 12392  df-9 12393  df-n0 12588  df-xnn0 12661  df-z 12675  df-dec 12796  df-uz 12947  df-fz 13621  df-fzo 13769  df-seq 14125  df-hash 14455  df-struct 17305  df-sets 17322  df-slot 17340  df-ndx 17352  df-base 17368  df-ress 17389  df-plusg 17421  df-mulr 17422  df-starv 17423  df-sca 17424  df-vsca 17425  df-ip 17426  df-tset 17427  df-ple 17428  df-ds 17430  df-unif 17431  df-hom 17432  df-cco 17433  df-0g 17592  df-prds 17598  df-pws 17600  df-mgm 18796  df-sgrp 18888  df-mnd 18904  df-mhm 18958  df-grp 19127  df-minusg 19128  df-mulg 19258  df-subg 19313  df-ghm 19408  df-cmn 19976  df-abl 19977  df-mgp 20341  df-rng 20355  df-ur 20388  df-ring 20441  df-cring 20442  df-rhm 20682  df-subrng 20778  df-subrg 20802  df-cnfld 21659  df-zring 21733  df-zrh 21789  df-psr 22197  df-mpl 22199  df-esply 34172
This theorem is used by:  esplyfval1  34187  esplyfvaln  34188  esplyind  34189
  Copyright terms: Public domain W3C validator