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 33763
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 2740 . . . . . . . . 9 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
32zrhrhm 21493 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
4 zringbas 21435 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
5 eqid 2740 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
64, 5rhmf 20462 . . . . . . . 8 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
71, 3, 63syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
87ffnd 6663 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ)
9 esplyfval3.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0}
10 ovex 7396 . . . . . . . . . 10 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
119, 10rabex2 5276 . . . . . . . . 9 𝐷 ∈ V
1211a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐷 ∈ V)
13 esplyfval3.i . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐼 ∈ Fin)
1413adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
151adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝑅 ∈ Ring)
16 esplyfval3.k . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐾 ∈ ℕ0)
1716adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
189, 14, 15, 17esplylem 33757 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
19 indf 12163 . . . . . . . 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 590 . . . . . . 7 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
21 0zd 12534 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 0 ∈ ℤ)
22 1zzd 12556 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2321, 22prssd 4760 . . . . . . 7 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → {0, 1} ⊆ ℤ)
2420, 23fssd 6679 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
25 fnfco 6699 . . . . . 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 691 . . . . 5 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷)
279, 14, 15, 17esplyfval 33754 . . . . . 6 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
2827fneq1d 6585 . . . . 5 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))) Fn 𝐷))
2926, 28mpbird 258 . . . 4 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷)
30 dffn5 6892 . . . 4 (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) Fn 𝐷 ↔ ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
3129, 30sylib 219 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)))
32 eqeq2 2752 . . . . . 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 2752 . . . . . 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 481 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
3534adantr 481 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐼 ∈ Fin)
3615ad2antrr 732 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑅 ∈ Ring)
37 simpllr 781 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼)))
38 simplr 774 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓𝐷)
39 esplyfval3.1 . . . . . . 7 0 = (0g𝑅)
40 esplyfval3.2 . . . . . . 7 1 = (1r𝑅)
41 simpr 485 . . . . . . 7 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
429, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41esplyfv1 33760 . . . . . 6 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ))
4327ad2antrr 732 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
4443fveq1d 6836 . . . . . . 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 732 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
46 simplr 774 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓𝐷)
4745, 46fvco3d 6935 . . . . . . 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 732 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
49 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . 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 736 . . . . . . . . . . . . . . . 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 4018 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3922 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) ∧ 𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑑 ∈ 𝒫 𝐼)
5453adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4545 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12163 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑑𝐼) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑑):𝐼⟶{0, 1})
5750, 55, 56syl2anc 590 . . . . . . . . . . . . . . 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 6645 . . . . . . . . . . . . . 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 32950 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
60 f1of 6774 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6134, 59, 603syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
6261ffnd 6663 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6907 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ↔ ∃𝑑 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑑) = 𝑓))
6564biimpa 477 . . . . . . . . . . . . . 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 3148 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
6766frnd 6670 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ran 𝑓 ⊆ {0, 1})
6867stoic1a 1779 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ¬ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
6946, 68eldifd 3901 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
70 ind0 12167 . . . . . . . . . 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 1474 . . . . . . . . 9 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓) = 0)
7271fveq2d 6838 . . . . . . . 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 21495 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
741, 73syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7574ad3antrrr 736 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = 0 )
7672, 75eqtrd 2775 . . . . . . 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 2779 . . . . . 6 ((((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 )
7832, 33, 42, 77ifbothda 4500 . . . . 5 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if(ran 𝑓 ⊆ {0, 1}, if((♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾, 1 , 0 ), 0 ))
79 ifan 4515 . . . . 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 2793 . . . 4 (((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ))
8180mpteq2dva 5172 . . 3 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓)) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
8231, 81eqtrd 2775 . 2 ((𝜑𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
83 eqid 2740 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
849psrbasfsupp 33702 . . . . 5 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
85 eqid 2740 . . . . 5 (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅))
861ringgrpd 20221 . . . . 5 (𝜑𝑅 ∈ Grp)
8783, 84, 39, 85, 13, 86mpl0 21987 . . . 4 (𝜑 → (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (𝐷 × { 0 }))
8887adantr 481 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (𝐷 × { 0 }))
8913adantr 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐼 ∈ Fin)
901adantr 481 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝑅 ∈ Ring)
9116adantr 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ ℕ0)
92 simpr 485 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼)))
9391, 92eldifd 3901 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))))
949, 89, 90, 93, 85esplyfval2 33756 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
95 breq1 5082 . . . . . . . . . . . . . 14 ( = 𝑓 → ( finSupp 0 ↔ 𝑓 finSupp 0))
969eleq2i 2832 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓𝐷𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
9796bilani 505 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 ∈ { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ finSupp 0})
9895, 97elrabrd 32593 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 finSupp 0)
9998fsuppimpd 9279 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐷) → (𝑓 supp 0) ∈ Fin)
100 hashcl 14316 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 supp 0) ∈ Fin → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
10199, 100syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
102101nn0red 12497 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
103102adantlr 721 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
104 hashcl 14316 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ Fin → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
10513, 104syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
106105nn0red 12497 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
107106ad2antrr 732 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
10816nn0red 12497 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐾 ∈ ℝ)
109108ad2antrr 732 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐾 ∈ ℝ)
110 suppssdm 8124 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 supp 0) ⊆ dom 𝑓
11113adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
112 nn0ex 12441 . . . . . . . . . . . . . . 15 0 ∈ V
113112a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → ℕ0 ∈ V)
1149ssrab3 4020 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 ⊆ (ℕ0m 𝐼)
115114a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐷 ⊆ (ℕ0m 𝐼))
116115sselda 3922 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓 ∈ (ℕ0m 𝐼))
117111, 113, 116elmaprd 32779 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑓𝐷) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
118110, 117fssdm 6681 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑓𝐷) → (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼)
119 hashss 14369 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 ∈ Fin ∧ (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
12013, 118, 119syl2an2r 691 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
121120adantlr 721 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≤ (♯‘𝐼))
122105nn0zd 12547 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
123122ad2antrr 732 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
124 nn0diffz0 32893 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯‘𝐼) ∈ ℕ0 → (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))) = (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
12589, 104, 1243syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))) = (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
12693, 125eleqtrd 2842 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
127126adantr 481 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1)))
128 eluzp1l 12813 . . . . . . . . . . 11 (((♯‘𝐼) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ (ℤ‘((♯‘𝐼) + 1))) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
129123, 127, 128syl2anc 590 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘𝐼) < 𝐾)
130103, 107, 109, 121, 129lelttrd 11302 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) < 𝐾)
131103, 130ltned 11280 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≠ 𝐾)
132131neneqd 2940 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → ¬ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾)
133132intnand 489 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → ¬ (ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾))
134133iffalsed 4472 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓𝐷) → if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = 0 )
135134mpteq2dva 5172 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝑓𝐷0 ))
136 fconstmpt 5687 . . . 4 (𝐷 × { 0 }) = (𝑓𝐷0 )
137135, 136eqtr4di 2793 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝐷 × { 0 }))
13888, 94, 1373eqtr4d 2785 . 2 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
13982, 138pm2.61dan 818 1 (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  wrex 3064  {crab 3392  Vcvv 3432  cdif 3887  wss 3890  ifcif 4461  𝒫 cpw 4536  {csn 4562  {cpr 4564   class class class wbr 5079  cmpt 5160   × cxp 5623  ran crn 5626  cima 5628  ccom 5629   Fn wfn 6487  wf 6488  1-1-ontowf1o 6491  cfv 6492  (class class class)co 7363   supp csupp 8107  m cmap 8770  Fincfn 8890   finSupp cfsupp 9271  cr 11035  0cc0 11036  1c1 11037   + caddc 11039   < clt 11177  cle 11178  𝟭cind 12157  0cn0 12435  cz 12522  cuz 12786  ...cfz 13459  chash 14290  Basecbs 17177  0gc0g 17400  1rcur 20160  Ringcrg 20212   RingHom crh 20447  ringczring 21428  ℤRHomczrh 21481   mPoly cmpl 21888  eSymPolycesply 33747
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 2712  ax-rep 5206  ax-sep 5225  ax-nul 5235  ax-pow 5301  ax-pr 5369  ax-un 7685  ax-cnex 11092  ax-resscn 11093  ax-1cn 11094  ax-icn 11095  ax-addcl 11096  ax-addrcl 11097  ax-mulcl 11098  ax-mulrcl 11099  ax-mulcom 11100  ax-addass 11101  ax-mulass 11102  ax-distr 11103  ax-i2m1 11104  ax-1ne0 11105  ax-1rid 11106  ax-rnegex 11107  ax-rrecex 11108  ax-cnre 11109  ax-pre-lttri 11110  ax-pre-lttrn 11111  ax-pre-ltadd 11112  ax-pre-mulgt0 11113  ax-addf 11115  ax-mulf 11116
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 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-nel 3040  df-ral 3055  df-rex 3065  df-rmo 3345  df-reu 3346  df-rab 3393  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4269  df-if 4462  df-pw 4538  df-sn 4563  df-pr 4565  df-tp 4567  df-op 4569  df-uni 4846  df-int 4885  df-iun 4930  df-br 5080  df-opab 5142  df-mpt 5161  df-tr 5187  df-id 5520  df-eprel 5525  df-po 5533  df-so 5534  df-fr 5578  df-we 5580  df-xp 5631  df-rel 5632  df-cnv 5633  df-co 5634  df-dm 5635  df-rn 5636  df-res 5637  df-ima 5638  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-of 7627  df-om 7814  df-1st 7938  df-2nd 7939  df-supp 8108  df-frecs 8228  df-wrecs 8259  df-recs 8308  df-rdg 8346  df-1o 8402  df-oadd 8406  df-er 8640  df-map 8772  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-sup 9352  df-card 9861  df-pnf 11179  df-mnf 11180  df-xr 11181  df-ltxr 11182  df-le 11183  df-sub 11377  df-neg 11378  df-ind 12158  df-nn 12173  df-2 12242  df-3 12243  df-4 12244  df-5 12245  df-6 12246  df-7 12247  df-8 12248  df-9 12249  df-n0 12436  df-xnn0 12509  df-z 12523  df-dec 12643  df-uz 12787  df-fz 13460  df-fzo 13607  df-seq 13962  df-hash 14291  df-struct 17115  df-sets 17132  df-slot 17150  df-ndx 17162  df-base 17178  df-ress 17199  df-plusg 17231  df-mulr 17232  df-starv 17233  df-sca 17234  df-vsca 17235  df-ip 17236  df-tset 17237  df-ple 17238  df-ds 17240  df-unif 17241  df-hom 17242  df-cco 17243  df-0g 17402  df-prds 17408  df-pws 17410  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-mhm 18749  df-grp 18910  df-minusg 18911  df-mulg 19042  df-subg 19097  df-ghm 19186  df-cmn 19755  df-abl 19756  df-mgp 20120  df-rng 20132  df-ur 20161  df-ring 20214  df-cring 20215  df-rhm 20450  df-subrng 20525  df-subrg 20549  df-cnfld 21355  df-zring 21429  df-zrh 21485  df-psr 21891  df-mpl 21893  df-esply 33749
This theorem is referenced by:  esplyfval1  33764  esplyfvaln  33765  esplyind  33766
  Copyright terms: Public domain W3C validator