Theorem esplymhp 33762

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 733	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝐼 ∈ Fin)
3		simpr 486	. . . . . . . . 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 733	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝐼 ∈ Fin)
5		ssrab2 4013	. . . . . . . . . . . . . 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 3916	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑏 ∈ 𝒫 𝐼)
8	7	elpwid 4540	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) → 𝑏 ⊆ 𝐼)
9	8	adantr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) ∧ 𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ∧ ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑) → 𝑏 ⊆ 𝐼)
10		indf 12160	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑏 ⊆ 𝐼) → ((𝟭‘𝐼)‘𝑏):𝐼⟶{0, 1})
11	4, 9, 10	syl2anc 591	. . . . . . . . 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 6641	. . . . . . . 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 32945	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐼 ∈ Fin → (𝟭‘𝐼):𝒫 𝐼–1-1-onto→({0, 1} ↑m 𝐼))
14		f1of 6770	. . . . . . . . . . . 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 6662	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → Fun (𝟭‘𝐼))
17	16	ad2antrr 733	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → Fun (𝟭‘𝐼))
18		ovex 7392	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∈ V
19		esplympl.d	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ ℎ finSupp 0}
20	19	ssrab3 4015	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝐷 ⊆ (ℕ0 ↑m 𝐼)
21	18, 20	ssexi 5252	. . . . . . . . . . 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 733	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑅 ∈ Ring)
25		esplympl.k	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ℕ0)
26	25	ad2antrr 733	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝐾 ∈ ℕ0)
27	19, 2, 24, 26	esplylem 33760	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}) ⊆ 𝐷)
28		simplr 775	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ 𝐷)
29		simpr 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅))
30	29	neneqd 2941	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ¬ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) = (0g‘𝑅))
31		indf 12160	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 591	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾})):𝐷⟶{0, 1})
33	32	adantr 482	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 482	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 7029	. . . . . . . . . . . . . . . 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 486	. . . . . . . . . . . . . . . 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 4586	. . . . . . . . . . . . . . . 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 591	. . . . . . . . . . . . . . 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 6834	. . . . . . . . . . . . . 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 2741	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (ℤRHom‘𝑅) = (ℤRHom‘𝑅)
41		eqid 2741	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
42	40, 41	zrh0 21491	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
43	23, 42	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝜑 → ((ℤRHom‘𝑅)‘0) = (0g‘𝑅))
44	43	ad3antrrr 737	. . . . . . . . . . . . . 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 2776	. . . . . . . . . . . . 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 33757	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) = ((ℤRHom‘𝑅) ∘ ((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))))
47	46	ad2antrr 733	. . . . . . . . . . . . . . . . 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 6832	. . . . . . . . . . . . . . . 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 6931	. . . . . . . . . . . . . . . 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 2776	. . . . . . . . . . . . . . 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 3004	. . . . . . . . . . . . . 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 482	. . . . . . . . . . . . 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 3020	. . . . . . . . . . . 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 822	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ¬ (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) ≠ 1)
55		nne 2940	. . . . . . . . . . 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 220	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (((𝟭‘𝐷)‘((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))‘𝑑) = 1)
57		ind1a 12165	. . . . . . . . . . 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 478	. . . . . . . . . 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 1382	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ ((𝟭‘𝐼) “ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾}))
60		fvelima 6895	. . . . . . . . 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 591	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ∃𝑏 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐼 ∣ (♯‘𝑐) = 𝐾} ((𝟭‘𝐼)‘𝑏) = 𝑑)
62	12, 61	r19.29a 3149	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑:𝐼⟶{0, 1})
63	2, 62	indfsid 32950	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 = ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0)))
64	63	oveq2d 7375	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg 𝑑) = (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))))
65		nn0subm 21400	. . . . . . 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 3916	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝑑 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
69	68	adantr 482	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑 ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼))
70	2, 66, 69	elmaprd 32774	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
71		eqid 2741	. . . . . 6 ⊢ (ℂfld ↾s ℕ0) = (ℂfld ↾s ℕ0)
72	2, 66, 70, 71	gsumsubm 18798	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg 𝑑) = ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑))
73		suppssdm 8119	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑑 supp 0) ⊆ dom 𝑑
74	1	adantr 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝐼 ∈ Fin)
75		nn0ex 12438	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ℕ0 ∈ V
76	75	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → ℕ0 ∈ V)
77	74, 76, 68	elmaprd 32774	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → 𝑑:𝐼⟶ℕ0)
78	77	fdmd 6668	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → dom 𝑑 = 𝐼)
79	78	adantr 482	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → dom 𝑑 = 𝐼)
80	73, 79	sseqtrid 3958	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (𝑑 supp 0) ⊆ 𝐼)
81	2, 80	ssfid 9173	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (𝑑 supp 0) ∈ Fin)
82	2, 80, 81	gsumind 33430	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))) = (♯‘(𝑑 supp 0)))
83	3	oveq1d 7374	. . . . . . . . . 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 32948	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐼 ∈ Fin ∧ 𝑏 ⊆ 𝐼) → (((𝟭‘𝐼)‘𝑏) supp 0) = 𝑏)
85	4, 9, 84	syl2anc 591	. . . . . . . . . 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 2778	. . . . . . . . 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 6834	. . . . . . . 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 6839	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑐 = 𝑏 → ((♯‘𝑐) = 𝐾 ↔ (♯‘𝑏) = 𝐾))
89		simplr 775	. . . . . . . . 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 32588	. . . . . . . 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 2776	. . . . . . 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 3149	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (♯‘(𝑑 supp 0)) = 𝐾)
93	82, 92	eqtrd 2776	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → (ℂfld Σg ((𝟭‘𝐼)‘(𝑑 supp 0))) = 𝐾)
94	64, 72, 93	3eqtr3d 2784	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) ∧ (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅)) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾)
95	94	ex 414	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑑 ∈ 𝐷) → ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾))
96	95	ralrimiva 3133	. 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 2741	. . 3 ⊢ (𝐼 mPoly 𝑅) = (𝐼 mPoly 𝑅)
99		eqid 2741	. . 3 ⊢ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅)) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅))
100	19	psrbasfsupp 33705	. . 3 ⊢ 𝐷 = {ℎ ∈ (ℕ0 ↑m 𝐼) ∣ (◡ℎ “ ℕ) ∈ Fin}
101	19, 1, 23, 25, 99	esplympl 33761	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑅)))
102	97, 98, 99, 41, 100, 25, 101	ismhp3 22133	. 2 ⊢ (𝜑 → (((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (𝐻‘𝐾) ↔ ∀𝑑 ∈ 𝐷 ((((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾)‘𝑑) ≠ (0g‘𝑅) → ((ℂfld ↾s ℕ0) Σg 𝑑) = 𝐾)))
103	96, 102	mpbird 259	1 ⊢ (𝜑 → ((𝐼eSymPoly𝑅)‘𝐾) ∈ (𝐻‘𝐾))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 397   ∧ w3a 1093   = wceq 1548   ∈ wcel 2121   ≠ wne 2936  ∀wral 3055  ∃wrex 3065  {crab 3393  Vcvv 3433   ⊆ wss 3884  𝒫 cpw 4531  {cpr 4559   class class class wbr 5074  dom cdm 5620   “ cima 5623   ∘ ccom 5624  Fun wfun 6482  ⟶wf 6484  –1-1-onto→wf1o 6487  ‘cfv 6488  (class class class)co 7359   supp csupp 8102   ↑_m cmap 8767  Fincfn 8887   finSupp cfsupp 9268  0cc0 11034  1c1 11035  𝟭cind 12154  ℕ₀cn0 12432  ♯chash 14287  Basecbs 17174   ↾_s cress 17195  0_gc0g 17397   Σ_g cgsu 17398  SubMndcsubmnd 18745  Ringcrg 20208  ℂ_fldccnfld 21350  ℤRHomczrh 21477   mPoly cmpl 21884   mHomP cmhp 22124  eSymPolycesply 33750

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1975  ax-7 2016  ax-8 2123  ax-9 2131  ax-10 2154  ax-11 2170  ax-12 2191  ax-ext 2713  ax-rep 5201  ax-sep 5220  ax-nul 5230  ax-pow 5296  ax-pr 5364  ax-un 7681  ax-cnex 11090  ax-resscn 11091  ax-1cn 11092  ax-icn 11093  ax-addcl 11094  ax-addrcl 11095  ax-mulcl 11096  ax-mulrcl 11097  ax-mulcom 11098  ax-addass 11099  ax-mulass 11100  ax-distr 11101  ax-i2m1 11102  ax-1ne0 11103  ax-1rid 11104  ax-rnegex 11105  ax-rrecex 11106  ax-cnre 11107  ax-pre-lttri 11108  ax-pre-lttrn 11109  ax-pre-ltadd 11110  ax-pre-mulgt0 11111  ax-addf 11113  ax-mulf 11114

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 398  df-or 855  df-3or 1094  df-3an 1095  df-tru 1551  df-fal 1561  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2075  df-mo 2545  df-eu 2575  df-clab 2720  df-cleq 2733  df-clel 2816  df-nfc 2890  df-ne 2937  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3066  df-rmo 3346  df-reu 3347  df-rab 3394  df-v 3435  df-sbc 3725  df-csb 3833  df-dif 3887  df-un 3889  df-in 3891  df-ss 3901  df-pss 3904  df-nul 4264  df-if 4457  df-pw 4533  df-sn 4558  df-pr 4560  df-tp 4562  df-op 4564  df-uni 4841  df-int 4880  df-iun 4925  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5156  df-tr 5182  df-id 5515  df-eprel 5520  df-po 5528  df-so 5529  df-fr 5573  df-se 5574  df-we 5575  df-xp 5626  df-rel 5627  df-cnv 5628  df-co 5629  df-dm 5630  df-rn 5631  df-res 5632  df-ima 5633  df-pred 6255  df-ord 6316  df-on 6317  df-lim 6318  df-suc 6319  df-iota 6444  df-fun 6490  df-fn 6491  df-f 6492  df-f1 6493  df-fo 6494  df-f1o 6495  df-fv 6496  df-isom 6497  df-riota 7316  df-ov 7362  df-oprab 7363  df-mpo 7364  df-of 7623  df-om 7810  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8103  df-tpos 8168  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8343  df-1o 8399  df-oadd 8403  df-er 8637  df-map 8769  df-en 8888  df-dom 8889  df-sdom 8890  df-fin 8891  df-fsupp 9269  df-oi 9419  df-dju 9820  df-card 9858  df-pnf 11177  df-mnf 11178  df-xr 11179  df-ltxr 11180  df-le 11181  df-sub 11375  df-neg 11376  df-div 11804  df-ind 12155  df-nn 12170  df-2 12239  df-3 12240  df-4 12241  df-5 12242  df-6 12243  df-7 12244  df-8 12245  df-9 12246  df-n0 12433  df-z 12520  df-dec 12640  df-uz 12784  df-rp 12938  df-fz 13457  df-fzo 13604  df-seq 13959  df-fac 14231  df-bc 14260  df-hash 14288  df-struct 17112  df-sets 17129  df-slot 17147  df-ndx 17159  df-base 17175  df-ress 17196  df-plusg 17228  df-mulr 17229  df-starv 17230  df-sca 17231  df-vsca 17232  df-tset 17234  df-ple 17235  df-ds 17237  df-unif 17238  df-0g 17399  df-gsum 17400  df-mgm 18603  df-sgrp 18682  df-mnd 18698  df-mhm 18746  df-submnd 18747  df-grp 18907  df-minusg 18908  df-mulg 19039  df-subg 19094  df-ghm 19183  df-cntz 19286  df-cmn 19751  df-abl 19752  df-mgp 20116  df-rng 20128  df-ur 20157  df-ring 20210  df-cring 20211  df-oppr 20311  df-dvdsr 20331  df-unit 20332  df-invr 20362  df-dvr 20375  df-rhm 20446  df-subrng 20521  df-subrg 20545  df-drng 20706  df-field 20707  df-cnfld 21351  df-zring 21425  df-zrh 21481  df-psr 21887  df-mpl 21889  df-mhp 22127  df-esply 33752

This theorem is referenced by: (None)