Theorem esplymhp 33596

Description: The 𝐾-th elementary symmetric polynomial is homogeneous of degree 𝐾. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Jan-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
esplympl.d	⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
esplympl.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
esplympl.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
esplympl.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
esplymhp.1	⊢ 𝐻 = (𝐼 mHomP 𝑅)

Assertion

Ref	Expression
esplymhp	⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (𝐻‘𝐾))

Distinct variable group:   ℎ,𝐼

Allowed substitution hints:   𝜑(ℎ)   𝐷(ℎ)   𝑅(ℎ)   𝐻(ℎ)   𝐾(ℎ)

Proof of Theorem esplymhp

Dummy variables 𝑑 𝑐 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		esplympl.i	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ Fin)
2	1	ad2antrr 726	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝐼 ∈ Fin)
3		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑)
4	2	ad2antrr 726	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝐼 ∈ Fin)
5		ssrab2 4029	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼
6	5	a1i 11	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ⊆ 𝒫 𝐼)
7	6	sselda 3929	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑏 ∈ 𝒫 𝐼)
8	7	elpwid 4558	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑏 ⊆ 𝐼)
9	8	adantr 480	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝑏 ⊆ 𝐼)
10		indf 32843	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑏 ⊆ 𝐼) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑏):𝐼⟶{0, 1})
11	4, 9, 10	syl2anc 584	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑏):𝐼⟶{0, 1})
12	3, 11	feq1dd 6640	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝑑:𝐼⟶{0, 1})
13		indf1o 32852	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
14		f1of 6769	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼) → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
15	1, 13, 14	3syl 18	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼⟶({0, 1} ↑m 𝐼))
16	15	ffund 6661	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → Fun (𝟭‘𝐼))
17	16	ad2antrr 726	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → Fun (𝟭‘𝐼))
18		ovex 7385	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
19		esplympl.d	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
20	19	ssrab3 4031	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼)
21	18, 20	ssexi 5262	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐷 ∈ V
22	21	a1i 11	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝐷 ∈ V)
23		esplympl.r	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
24	23	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Ring)
25		esplympl.k	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
26	25	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
27	19, 2, 24, 26	esplylem 33594	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
28		simplr 768	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ 𝐷)
29		simpr 484	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅))
30	29	neneqd 2933	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ¬ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) = (0g‘𝑅))
31		indf 32843	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
32	22, 27, 31	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
33	32	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
34	28	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → 𝑑 ∈ 𝐷)
35	33, 34	ffvelcdmd 7024	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ∈ {0, 1})
36		simpr 484	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1)
37		elprn2 4604	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ∈ {0, 1} ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 0)
38	35, 36, 37	syl2anc 584	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 0)
39	38	fveq2d 6832	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)) = ((ℤRHom‘𝑅)‘0))
40		eqid 2731	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
41		eqid 2731	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
42	40, 41	zrh0 21456	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
43	23, 42	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
44	43	ad3antrrr 730	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
45	39, 44	eqtrd 2766	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)) = (0g‘𝑅))
46	19, 1, 23, 25	esplyfval 33593	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
47	46	ad2antrr 726	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
48	47	fveq1d 6830	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) = (((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))‘𝑑))
49	32, 28	fvco3d 6928	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))‘𝑑) = ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)))
50	48, 49	eqtrd 2766	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) = ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)))
51	50, 29	eqnetrrd 2996	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)) ≠ (0g‘𝑅))
52	51	adantr 480	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → ((ℤRHom‘𝑅)‘(((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑)) ≠ (0g‘𝑅))
53	45, 52	pm2.21ddne 3012	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) = (0g‘𝑅))
54	30, 53	mtand 815	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ¬ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1)
55		nne 2932	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1 ↔ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 1)
56	54, 55	sylib 218	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 1)
57		ind1a 32847	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → ((((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 1 ↔ 𝑑 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})))
58	57	biimpa 476	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐷 ∈ V ∧ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 1) → 𝑑 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
59	22, 27, 28, 56, 58	syl31anc 1375	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
60		fvelima 6893	. . . . . . . . 9 ⊢ ((Fun (𝟭‘𝐼) ∧ 𝑑 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})) → ∃𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑)
61	17, 59, 60	syl2anc 584	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ∃𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑)
62	12, 61	r19.29a 3140	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑:𝐼⟶{0, 1})
63	2, 62	indfsid 32857	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 = ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0)))
64	63	oveq2d 7368	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg 𝑑) = (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))))
65		nn0subm 21365	. . . . . . 7 ⊢ ℕ0 ∈ (SubMnd‘ℂfld)
66	65	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ℕ0 ∈ (SubMnd‘ℂfld))
67	20	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼))
68	67	sselda 3929	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝑑 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
69	68	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
70	2, 66, 69	elmaprd 32668	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
71		eqid 2731	. . . . . 6 ⊢ (ℂfld ↾s ℕ0) = (ℂfld ↾s ℕ0)
72	2, 66, 70, 71	gsumsubm 18749	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg 𝑑) = ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑))
73		suppssdm 8113	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑑 supp 0) ⊆ dom 𝑑
74	1	adantr 480	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
75		nn0ex 12393	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ0 ∈ V
76	75	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → ℕ0 ∈ V)
77	74, 76, 68	elmaprd 32668	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
78	77	fdmd 6667	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → dom 𝑑 = 𝐼)
79	78	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → dom 𝑑 = 𝐼)
80	73, 79	sseqtrid 3972	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (𝑑 supp 0) ⊆ 𝐼)
81	2, 80	ssfid 9159	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (𝑑 supp 0) ∈ Fin)
82	2, 80, 81	gsumind 33317	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))) = (♯‘(𝑑 supp 0)))
83	3	oveq1d 7367	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (((𝟭‘𝐼)‘𝑏) supp 0) = (𝑑 supp 0))
84		indsupp 32855	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑏 ⊆ 𝐼) → (((𝟭‘𝐼)‘𝑏) supp 0) = 𝑏)
85	4, 9, 84	syl2anc 584	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (((𝟭‘𝐼)‘𝑏) supp 0) = 𝑏)
86	83, 85	eqtr3d 2768	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (𝑑 supp 0) = 𝑏)
87	86	fveq2d 6832	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (♯‘(𝑑 supp 0)) = (♯‘𝑏))
88		fveqeq2 6837	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑐 = 𝑏 → ((♯‘𝑐) = 𝐾 ↔ (♯‘𝑏) = 𝐾))
89		simplr 768	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})
90	88, 89	elrabrd 32485	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (♯‘𝑏) = 𝐾)
91	87, 90	eqtrd 2766	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → (♯‘(𝑑 supp 0)) = 𝐾)
92	91, 61	r19.29a 3140	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (♯‘(𝑑 supp 0)) = 𝐾)
93	82, 92	eqtrd 2766	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))) = 𝐾)
94	64, 72, 93	3eqtr3d 2774	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾)
95	94	ex 412	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾))
96	95	ralrimiva 3124	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑑 ∈ 𝐷 ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾))
97		esplymhp.1	. . 3 ⊢ 𝐻 = (𝐼 mHomP 𝑅)
98		eqid 2731	. . 3 ⊢ (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
99		eqid 2731	. . 3 ⊢ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
100	19	psrbasfsupp 33579	. . 3 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
101	19, 1, 23, 25, 99	esplympl 33595	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
102	97, 98, 99, 41, 100, 25, 101	ismhp3 22063	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (𝐻‘𝐾) ↔ ∀𝑑 ∈ 𝐷 ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾)))
103	96, 102	mpbird 257	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (𝐻‘𝐾))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2111   ≠ wne 2928  ∀wral 3047  ∃wrex 3056  {crab 3395  Vcvv 3436   ⊆ wss 3897  𝒫 cpw 4549  {cpr 4577   class class class wbr 5093  dom cdm 5619   “ cima 5622   ∘ ccom 5623  Fun wfun 6481  ⟶wf 6483  –1-1-onto→wf1o 6486  ‘cfv 6487  (class class class)co 7352   supp csupp 8096   ↑_m cmap 8756  Fincfn 8875   finSupp cfsupp 9251  0cc0 11012  1c1 11013  ℕ₀cn0 12387  ♯chash 14243  Basecbs 17126   ↾_s cress 17147  0_gc0g 17349   Σ_g cgsu 17350  SubMndcsubmnd 18696  Ringcrg 20157  ℂ_fldccnfld 21297  ℤRHomczrh 21442   mPoly cmpl 21849   mHomP cmhp 22050  𝟭cind 32838  eSymPolycesply 33586

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5219  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11068  ax-resscn 11069  ax-1cn 11070  ax-icn 11071  ax-addcl 11072  ax-addrcl 11073  ax-mulcl 11074  ax-mulrcl 11075  ax-mulcom 11076  ax-addass 11077  ax-mulass 11078  ax-distr 11079  ax-i2m1 11080  ax-1ne0 11081  ax-1rid 11082  ax-rnegex 11083  ax-rrecex 11084  ax-cnre 11085  ax-pre-lttri 11086  ax-pre-lttrn 11087  ax-pre-ltadd 11088  ax-pre-mulgt0 11089  ax-addf 11091  ax-mulf 11092

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-tp 4580  df-op 4582  df-uni 4859  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-se 5573  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6254  df-ord 6315  df-on 6316  df-lim 6317  df-suc 6318  df-iota 6443  df-fun 6489  df-fn 6490  df-f 6491  df-f1 6492  df-fo 6493  df-f1o 6494  df-fv 6495  df-isom 6496  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-of 7616  df-om 7803  df-1st 7927  df-2nd 7928  df-supp 8097  df-tpos 8162  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-1o 8391  df-oadd 8395  df-er 8628  df-map 8758  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-fin 8879  df-fsupp 9252  df-oi 9402  df-dju 9800  df-card 9838  df-pnf 11154  df-mnf 11155  df-xr 11156  df-ltxr 11157  df-le 11158  df-sub 11352  df-neg 11353  df-div 11781  df-nn 12132  df-2 12194  df-3 12195  df-4 12196  df-5 12197  df-6 12198  df-7 12199  df-8 12200  df-9 12201  df-n0 12388  df-z 12475  df-dec 12595  df-uz 12739  df-rp 12897  df-fz 13414  df-fzo 13561  df-seq 13915  df-fac 14187  df-bc 14216  df-hash 14244  df-struct 17064  df-sets 17081  df-slot 17099  df-ndx 17111  df-base 17127  df-ress 17148  df-plusg 17180  df-mulr 17181  df-starv 17182  df-sca 17183  df-vsca 17184  df-tset 17186  df-ple 17187  df-ds 17189  df-unif 17190  df-0g 17351  df-gsum 17352  df-mgm 18554  df-sgrp 18633  df-mnd 18649  df-mhm 18697  df-submnd 18698  df-grp 18855  df-minusg 18856  df-mulg 18987  df-subg 19042  df-ghm 19131  df-cntz 19235  df-cmn 19700  df-abl 19701  df-mgp 20065  df-rng 20077  df-ur 20106  df-ring 20159  df-cring 20160  df-oppr 20261  df-dvdsr 20281  df-unit 20282  df-invr 20312  df-dvr 20325  df-rhm 20396  df-subrng 20467  df-subrg 20491  df-drng 20652  df-field 20653  df-cnfld 21298  df-zring 21390  df-zrh 21446  df-psr 21852  df-mpl 21854  df-mhp 22057  df-ind 32839  df-esply 33588

This theorem is referenced by: (None)