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 34274
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 2763 . . . . . . . . 9 (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
32zrhrhm 21847 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → (ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅))
4 zringbas 21789 . . . . . . . . 9 ℤ = (Base‘ℤring)
5 eqid 2763 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑅) = (Base‘𝑅)
64, 5rhmf 20745 . . . . . . . 8 ((ℤRHom‘𝑅) ∈ (ℤring RingHom 𝑅) → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
71, 3, 63syl 19 . . . . . . 7 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅):ℤ⟶(Base‘𝑅))
87ffnd 6732 . . . . . 6 (𝜑 → (ℤRHom‘𝑅) Fn ℤ)
9 esplyfval3.d . . . . . . . . . 10 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
10 ovex 7476 . . . . . . . . . 10 (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
119, 10rabex2 5306 . . . . . . . . 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 34268 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
19 indf 12353 . . . . . . . 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 12732 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 0 ∈ ℤ)
22 1zzd 12754 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 1 ∈ ℤ)
2321, 22prssd 4781 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → {0, 1} ⊆ ℤ)
2420, 23fssd 6749 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶ℤ)
25 fnfco 6769 . . . . . 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 34265 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
2827fneq1d 6654 . . . . 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 6966 . . . 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 2775 . . . . . 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 2775 . . . . . 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 34271 . . . . . 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 6910 . . . . . . 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 7009 . . . . . . 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 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3913 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4569 . . . . . . . . . . . . . . . 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 12353 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6714 . . . . . . . . . . . . . 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 33501 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶1-1onto({0, 1} ↑m 𝐼))
60 f1of 6846 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶1-1onto({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 6732 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6981 . . . . . . . . . . . . . . 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 3174 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ 𝑓 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → 𝑓:𝐼⟶{0, 1})
6766frnd 6740 . . . . . . . . . . . 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 4053 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → 𝑓 ∈ (𝐷 ∖ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
70 ind0 12357 . . . . . . . . . 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 1496 . . . . . . . . 9 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑓) = 0)
7271fveq2d 6912 . . . . . . . 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 21849 . . . . . . . . . 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 2798 . . . . . . 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 2802 . . . . . 6 ((((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) ∧ ¬ ran 𝑓 ⊆ {0, 1}) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = 0 )
7832, 33, 42, 77ifbothda 4524 . . . . 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 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 2816 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑓) = if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ))
8180mpteq2dva 5201 . . 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 2798 . 2 ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )))
83 eqid 2763 . . . . 5 (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
849psrbasfsupp 34213 . . . . 5 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
85 eqid 2763 . . . . 5 (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅))
861ringgrpd 20499 . . . . 5 (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
8783, 84, 39, 85, 13, 86mpl0 22343 . . . 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 4053 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℕ0 ∖ (0...(♯‘𝐼))))
949, 89, 90, 93, 85esplyfval2 34267 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = (0g‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
95 breq1 5109 . . . . . . . . . . . . . 14 (ℎ = 𝑓 → (ℎ finSupp 0 ↔ 𝑓 finSupp 0))
969eleq2i 2856 . . . . . . . . . . . . . . 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 3651 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 finSupp 0)
9998fsuppimpd 9389 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ∈ Fin)
100 hashcl 14527 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑓 supp 0) ∈ Fin → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
10199, 100syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℕ0)
102101nn0red 12695 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
103102adantlr 728 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ∈ ℝ)
104 hashcl 14527 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ Fin → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
10513, 104syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℕ0)
106105nn0red 12695 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
107106ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℝ)
10816nn0red 12695 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℝ)
109108ad2antrr 739 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ ℝ)
110 suppssdm 8222 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑓 supp 0) ⊆ dom 𝑓
1119ssrab3 4010 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼)
112111a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼))
113112sselda 3913 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
114113elmaprd 8898 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝑓:𝐼⟶ℕ0)
115110, 114fssdm 6751 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (𝑓 supp 0) ⊆ 𝐼)
116 hashss 14580 . . . . . . . . . . . 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 12745 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
120119ad2antrr 739 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘𝐼) ∈ ℤ)
121 nn0diffz0 33456 . . . . . . . . . . . . . 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 2866 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
124123adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘((♯‘𝐼) + 1)))
125 eluzp1l 13019 . . . . . . . . . . 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 11495 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) < 𝐾)
128103, 127ltned 11473 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → (♯‘(𝑓 supp 0)) ≠ 𝐾)
129128neneqd 2964 . . . . . . 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 4496 . . . . 5 (((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) ∧ 𝑓 ∈ 𝐷) → if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 ) = 0 )
132131mpteq2dva 5201 . . . 4 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 ))
133 fconstmpt 5717 . . . 4 (𝐷 × { 0 }) = (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ 0 )
134132, 133eqtr4di 2816 . . 3 ((𝜑 ∧ ¬ 𝐾 ∈ (0...(♯‘𝐼))) → (𝑓 ∈ 𝐷 ↦ if((ran 𝑓 ⊆ {0, 1} ∧ (♯‘(𝑓 supp 0)) = 𝐾), 1 , 0 )) = (𝐷 × { 0 }))
13588, 94, 1343eqtr4d 2808 . 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 2147  ∃wrex 3090  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ifcif 4485  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  {cpr 4590   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189   × cxp 5653  ran crn 5656   “ cima 5658   ∘ ccom 5659   Fn wfn 6553  ⟶wf 6554  ⟶1-1ontowf1o 6557  ‘cfv 6558  (class class class)co 7443   supp csupp 8204   ↑m cmap 8875  Fincfn 9001   finSupp cfsupp 9381  ℝcr 11226  0cc0 11227  1c1 11228   + caddc 11230   < clt 11370   ≤ cle 11371  𝟭cind 12347  ℕ0cn0 12633  ℤcz 12720  ℤ≥cuz 12992  ...cfz 13666  ♯chash 14501  Basecbs 17416  0gc0g 17639  1rcur 20437  Ringcrg 20489   RingHom crh 20729  ℤringczring 21782  ℤRHomczrh 21835   mPoly cmpl 22244  eSymPolycesply 34258
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775  ax-cnex 11283  ax-resscn 11284  ax-1cn 11285  ax-icn 11286  ax-addcl 11287  ax-addrcl 11288  ax-mulcl 11289  ax-mulrcl 11290  ax-mulcom 11291  ax-addass 11292  ax-mulass 11293  ax-distr 11294  ax-i2m1 11295  ax-1ne0 11296  ax-1rid 11297  ax-rnegex 11298  ax-rrecex 11299  ax-cnre 11300  ax-pre-lttri 11301  ax-pre-lttrn 11302  ax-pre-ltadd 11303  ax-pre-mulgt0 11304  ax-addf 11306  ax-mulf 11307
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-of 7717  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-supp 8205  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-oadd 8508  df-er 8745  df-map 8877  df-ixp 8954  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fsupp 9382  df-sup 9461  df-card 10047  df-pnf 11372  df-mnf 11373  df-xr 11374  df-ltxr 11375  df-le 11376  df-sub 11570  df-neg 11571  df-ind 12348  df-nn 12363  df-2 12432  df-3 12433  df-4 12434  df-5 12435  df-6 12436  df-7 12437  df-8 12438  df-9 12439  df-n0 12634  df-xnn0 12707  df-z 12721  df-dec 12842  df-uz 12993  df-fz 13667  df-fzo 13816  df-seq 14172  df-hash 14502  df-struct 17354  df-sets 17371  df-slot 17389  df-ndx 17401  df-base 17417  df-ress 17438  df-plusg 17470  df-mulr 17471  df-starv 17472  df-sca 17473  df-vsca 17474  df-ip 17475  df-tset 17476  df-ple 17477  df-ds 17479  df-unif 17480  df-hom 17481  df-cco 17482  df-0g 17641  df-prds 17647  df-pws 17649  df-mgm 18845  df-sgrp 18937  df-mnd 18953  df-mhm 19007  df-grp 19176  df-minusg 19177  df-mulg 19307  df-subg 19362  df-ghm 19457  df-cmn 20026  df-abl 20027  df-mgp 20391  df-rng 20405  df-ur 20438  df-ring 20491  df-cring 20492  df-rhm 20732  df-subrng 20828  df-subrg 20852  df-cnfld 21709  df-zring 21783  df-zrh 21839  df-psr 22247  df-mpl 22249  df-esply 34260
This theorem is used by:  esplyfval1  34275  esplyfvaln  34276  esplyind  34277
  Copyright terms: Public domain W3C validator