Theorem evl1deg2 33667

Description: Evaluation of a univariate polynomial of degree 2. (Contributed by Thierry Arnoux, 22-Jun-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
evl1deg1.1	⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
evl1deg1.2	⊢ 𝑂 = (eval1‘𝑅)
evl1deg1.3	⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
evl1deg1.4	⊢ 𝑈 = (Base‘𝑃)
evl1deg1.5	⊢ · = (.r‘𝑅)
evl1deg1.6	⊢ + = (+g‘𝑅)
evl1deg2.p	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))
evl1deg2.f	⊢ 𝐹 = (coe1‘𝑀)
evl1deg2.e	⊢ 𝐸 = (deg1‘𝑅)
evl1deg2.a	⊢ 𝐴 = (𝐹‘2)
evl1deg2.b	⊢ 𝐵 = (𝐹‘1)
evl1deg2.c	⊢ 𝐶 = (𝐹‘0)
evl1deg2.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
evl1deg2.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑈)
evl1deg2.1	⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑀) = 2)
evl1deg2.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐾)

Assertion

Ref	Expression
evl1deg2	⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝑀)‘𝑋) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)))

Proof of Theorem evl1deg2

Dummy variables 𝑖 𝑗 𝑘 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq2 7371	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑘 ↑ 𝑥) = (𝑘 ↑ 𝑋))
2	1	oveq2d 7379	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑥)) = ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))
3	2	mpteq2dv 5173	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑥))) = (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))))
4	3	oveq2d 7379	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑥)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))))
5		evl1deg1.2	. . . 4 ⊢ 𝑂 = (eval1‘𝑅)
6		evl1deg1.1	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Poly1‘𝑅)
7		evl1deg1.3	. . . 4 ⊢ 𝐾 = (Base‘𝑅)
8		evl1deg1.4	. . . 4 ⊢ 𝑈 = (Base‘𝑃)
9		evl1deg2.r	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
10		evl1deg2.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ 𝑈)
11		evl1deg1.5	. . . 4 ⊢ · = (.r‘𝑅)
12		evl1deg2.p	. . . 4 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))
13		evl1deg2.f	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (coe1‘𝑀)
14	5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13	evl1fpws 33654	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑂‘𝑀) = (𝑥 ∈ 𝐾 ↦ (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑥))))))
15		evl1deg2.x	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐾)
16		ovexd 7398	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) ∈ V)
17	4, 14, 15, 16	fvmptd4 6967	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝑀)‘𝑋) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))))
18		eqid 2740	. . 3 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
19		evl1deg1.6	. . 3 ⊢ + = (+g‘𝑅)
20	9	crngringd 20225	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
21	20	ringcmnd 20263	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CMnd)
22		nn0ex 12441	. . . 4 ⊢ ℕ0 ∈ V
23	22	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ℕ0 ∈ V)
24	20	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑅 ∈ Ring)
25	13, 8, 6, 7	coe1fvalcl 22204	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝐾)
26	10, 25	sylan 586	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝐾)
27		eqid 2740	. . . . . 6 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
28	27, 7	mgpbas 20124	. . . . 5 ⊢ 𝐾 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
29	27	ringmgp 20218	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
30	20, 29	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
31	30	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
32		simpr 485	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑘 ∈ ℕ0)
33	15	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → 𝑋 ∈ 𝐾)
34	28, 12, 31, 32, 33	mulgnn0cld 19069	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
35	7, 11, 24, 26, 34	ringcld 20239	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0) → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾)
36		fvexd 6849	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0g‘𝑅) ∈ V)
37		fveq2 6834	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘𝑗))
38		oveq1 7370	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → (𝑘 ↑ 𝑋) = (𝑗 ↑ 𝑋))
39	37, 38	oveq12d 7381	. . . 4 ⊢ (𝑘 = 𝑗 → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)))
40		breq1 5082	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 = (𝐸‘𝑀) → (𝑖 < 𝑗 ↔ (𝐸‘𝑀) < 𝑗))
41	40	imbi1d 342	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 = (𝐸‘𝑀) → ((𝑖 < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅)) ↔ ((𝐸‘𝑀) < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))))
42	41	ralbidv 3163	. . . . 5 ⊢ (𝑖 = (𝐸‘𝑀) → (∀𝑗 ∈ ℕ0 (𝑖 < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅)) ↔ ∀𝑗 ∈ ℕ0 ((𝐸‘𝑀) < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))))
43		evl1deg2.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑀) = 2)
44		2nn0 12452	. . . . . . 7 ⊢ 2 ∈ ℕ0
45	44	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 2 ∈ ℕ0)
46	43, 45	eqeltrd 2840	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐸‘𝑀) ∈ ℕ0)
47	10	ad2antrr 732	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → 𝑀 ∈ 𝑈)
48		simplr 774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → 𝑗 ∈ ℕ0)
49		simpr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → (𝐸‘𝑀) < 𝑗)
50		evl1deg2.e	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝐸 = (deg1‘𝑅)
51	50, 6, 8, 18, 13	deg1lt 26087	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0 ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → (𝐹‘𝑗) = (0g‘𝑅))
52	47, 48, 49, 51	syl3anc 1379	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → (𝐹‘𝑗) = (0g‘𝑅))
53	52	oveq1d 7378	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = ((0g‘𝑅) · (𝑗 ↑ 𝑋)))
54	20	ad2antrr 732	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → 𝑅 ∈ Ring)
55	54, 29	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
56	15	ad2antrr 732	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → 𝑋 ∈ 𝐾)
57	28, 12, 55, 48, 56	mulgnn0cld 19069	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → (𝑗 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
58	7, 11, 18, 54, 57	ringlzd 20274	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → ((0g‘𝑅) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))
59	53, 58	eqtrd 2775	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑗) → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))
60	59	ex 413	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ℕ0) → ((𝐸‘𝑀) < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅)))
61	60	ralrimiva 3132	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ ℕ0 ((𝐸‘𝑀) < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅)))
62	42, 46, 61	rspcedvdw 3570	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∃𝑖 ∈ ℕ0 ∀𝑗 ∈ ℕ0 (𝑖 < 𝑗 → ((𝐹‘𝑗) · (𝑗 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅)))
63	36, 35, 39, 62	mptnn0fsuppd 13958	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑅))
64		fzouzdisj 13648	. . . 4 ⊢ ((0..^3) ∩ (ℤ≥‘3)) = ∅
65	64	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((0..^3) ∩ (ℤ≥‘3)) = ∅)
66		nn0uz 12824	. . . . 5 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
67		3nn0 12453	. . . . . . 7 ⊢ 3 ∈ ℕ0
68	67, 66	eleqtri 2838	. . . . . 6 ⊢ 3 ∈ (ℤ≥‘0)
69		fzouzsplit 13647	. . . . . 6 ⊢ (3 ∈ (ℤ≥‘0) → (ℤ≥‘0) = ((0..^3) ∪ (ℤ≥‘3)))
70	68, 69	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (ℤ≥‘0) = ((0..^3) ∪ (ℤ≥‘3))
71	66, 70	eqtri 2763	. . . 4 ⊢ ℕ0 = ((0..^3) ∪ (ℤ≥‘3))
72	71	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ℕ0 = ((0..^3) ∪ (ℤ≥‘3)))
73	7, 18, 19, 21, 23, 35, 63, 65, 72	gsumsplit2 19902	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ ℕ0 ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0..^3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) + (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))))))
74		fzo0to3tp 13705	. . . . . . 7 ⊢ (0..^3) = {0, 1, 2}
75	74	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0..^3) = {0, 1, 2})
76	75	mpteq1d 5169	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ (0..^3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))) = (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))))
77	76	oveq2d 7379	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0..^3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))))
78	10	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑀 ∈ 𝑈)
79		uzss 12809	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (3 ∈ (ℤ≥‘0) → (ℤ≥‘3) ⊆ (ℤ≥‘0))
80	68, 79	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (ℤ≥‘3) ⊆ (ℤ≥‘0)
81	80, 66	sseqtrri 3971	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (ℤ≥‘3) ⊆ ℕ0
82	81	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (ℤ≥‘3) ⊆ ℕ0)
83	82	sselda 3922	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑘 ∈ ℕ0)
84	43	adantr 481	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐸‘𝑀) = 2)
85		2p1e3 12316	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (2 + 1) = 3
86	85	fveq2i 6837	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (ℤ≥‘(2 + 1)) = (ℤ≥‘3)
87	86	eleq2i 2832	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) ↔ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3))
88		2z 12557	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ 2 ∈ ℤ
89		eluzp1l 12813	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((2 ∈ ℤ ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1))) → 2 < 𝑘)
90	88, 89	mpan 696	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘(2 + 1)) → 2 < 𝑘)
91	87, 90	sylbir 236	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) → 2 < 𝑘)
92	91	adantl 482	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → 2 < 𝑘)
93	84, 92	eqbrtrd 5101	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐸‘𝑀) < 𝑘)
94	50, 6, 8, 18, 13	deg1lt 26087	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 𝑘 ∈ ℕ0 ∧ (𝐸‘𝑀) < 𝑘) → (𝐹‘𝑘) = (0g‘𝑅))
95	78, 83, 93, 94	syl3anc 1379	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝐹‘𝑘) = (0g‘𝑅))
96	95	oveq1d 7378	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = ((0g‘𝑅) · (𝑘 ↑ 𝑋)))
97	20	adantr 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑅 ∈ Ring)
98	97, 29	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
99	15	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → 𝑋 ∈ 𝐾)
100	28, 12, 98, 83, 99	mulgnn0cld 19069	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
101	7, 11, 18, 97, 100	ringlzd 20274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((0g‘𝑅) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))
102	96, 101	eqtrd 2775	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ (ℤ≥‘3)) → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = (0g‘𝑅))
103	102	mpteq2dva 5172	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))) = (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ (0g‘𝑅)))
104	103	oveq2d 7379	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ (0g‘𝑅))))
105	9	crnggrpd 20226	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Grp)
106	105	grpmndd 18920	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Mnd)
107		fvexd 6849	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (ℤ≥‘3) ∈ V)
108	18	gsumz 18802	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ Mnd ∧ (ℤ≥‘3) ∈ V) → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ (0g‘𝑅))) = (0g‘𝑅))
109	106, 107, 108	syl2anc 590	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ (0g‘𝑅))) = (0g‘𝑅))
110	104, 109	eqtrd 2775	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = (0g‘𝑅))
111	77, 110	oveq12d 7381	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0..^3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) + (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))))) = ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) + (0g‘𝑅)))
112		tpex 7696	. . . . . 6 ⊢ {0, 1, 2} ∈ V
113	112	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → {0, 1, 2} ∈ V)
114	20	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → 𝑅 ∈ Ring)
115	13, 8, 6, 7	coe1f 22203	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀 ∈ 𝑈 → 𝐹:ℕ0⟶𝐾)
116	10, 115	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ℕ0⟶𝐾)
117	116	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → 𝐹:ℕ0⟶𝐾)
118		fzo0ssnn0 13699	. . . . . . . . . 10 ⊢ (0..^3) ⊆ ℕ0
119	75, 118	eqsstrrdi 3967	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → {0, 1, 2} ⊆ ℕ0)
120	119	sselda 3922	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → 𝑘 ∈ ℕ0)
121	117, 120	ffvelcdmd 7033	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → (𝐹‘𝑘) ∈ 𝐾)
122	120, 34	syldan 597	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → (𝑘 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
123	7, 11, 114, 121, 122	ringcld 20239	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑘 ∈ {0, 1, 2}) → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾)
124	123	fmpttd 7063	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))):{0, 1, 2}⟶𝐾)
125		fzofi 13934	. . . . . . 7 ⊢ (0..^3) ∈ Fin
126	75, 125	eqeltrrdi 2849	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {0, 1, 2} ∈ Fin)
127	124, 126, 36	fidmfisupp 9282	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))) finSupp (0g‘𝑅))
128	7, 18, 21, 113, 124, 127	gsumcl 19888	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) ∈ 𝐾)
129	7, 19, 18, 105, 128	grpridd 18944	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) + (0g‘𝑅)) = (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))))
130		fveq2 6834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘0))
131		evl1deg2.c	. . . . . . 7 ⊢ 𝐶 = (𝐹‘0)
132	130, 131	eqtr4di 2793	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝐹‘𝑘) = 𝐶)
133		oveq1 7370	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 0 → (𝑘 ↑ 𝑋) = (0 ↑ 𝑋))
134	132, 133	oveq12d 7381	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 0 → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = (𝐶 · (0 ↑ 𝑋)))
135		fveq2 6834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘1))
136		evl1deg2.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (𝐹‘1)
137	135, 136	eqtr4di 2793	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝐹‘𝑘) = 𝐵)
138		oveq1 7370	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 1 → (𝑘 ↑ 𝑋) = (1 ↑ 𝑋))
139	137, 138	oveq12d 7381	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 1 → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)))
140		fveq2 6834	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝐹‘𝑘) = (𝐹‘2))
141		evl1deg2.a	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = (𝐹‘2)
142	140, 141	eqtr4di 2793	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝐹‘𝑘) = 𝐴)
143		oveq1 7370	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 = 2 → (𝑘 ↑ 𝑋) = (2 ↑ 𝑋))
144	142, 143	oveq12d 7381	. . . . 5 ⊢ (𝑘 = 2 → ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)) = (𝐴 · (2 ↑ 𝑋)))
145		0nn0 12450	. . . . . 6 ⊢ 0 ∈ ℕ0
146	145	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
147		1nn0 12451	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℕ0
148	147	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
149		0ne1 12250	. . . . . 6 ⊢ 0 ≠ 1
150	149	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ≠ 1)
151		1ne2 12382	. . . . . 6 ⊢ 1 ≠ 2
152	151	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 1 ≠ 2)
153		0ne2 12381	. . . . . 6 ⊢ 0 ≠ 2
154	153	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 0 ≠ 2)
155	13, 8, 6, 7	coe1fvalcl 22204	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 0 ∈ ℕ0) → (𝐹‘0) ∈ 𝐾)
156	10, 145, 155	sylancl 592	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘0) ∈ 𝐾)
157	131, 156	eqeltrid 2844	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐾)
158	28, 12, 30, 146, 15	mulgnn0cld 19069	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
159	7, 11, 20, 157, 158	ringcld 20239	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾)
160	13, 8, 6, 7	coe1fvalcl 22204	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 1 ∈ ℕ0) → (𝐹‘1) ∈ 𝐾)
161	10, 147, 160	sylancl 592	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘1) ∈ 𝐾)
162	136, 161	eqeltrid 2844	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐾)
163	28, 12, 30, 148, 15	mulgnn0cld 19069	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (1 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
164	7, 11, 20, 162, 163	ringcld 20239	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾)
165	13, 8, 6, 7	coe1fvalcl 22204	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑀 ∈ 𝑈 ∧ 2 ∈ ℕ0) → (𝐹‘2) ∈ 𝐾)
166	10, 44, 165	sylancl 592	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘2) ∈ 𝐾)
167	141, 166	eqeltrid 2844	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐾)
168	28, 12, 30, 45, 15	mulgnn0cld 19069	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (2 ↑ 𝑋) ∈ 𝐾)
169	7, 11, 20, 167, 168	ringcld 20239	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾)
170	7, 19, 134, 139, 144, 21, 146, 148, 45, 150, 152, 154, 159, 164, 169	gsumtp 33152	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = (((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) + (𝐴 · (2 ↑ 𝑋))))
171	7, 19, 105, 159, 164	grpcld 18921	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) ∈ 𝐾)
172	7, 19	cmncom 19771	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ CMnd ∧ ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) ∈ 𝐾 ∧ (𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾) → (((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) + (𝐴 · (2 ↑ 𝑋))) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)))))
173	21, 171, 169, 172	syl3anc 1379	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) + (𝐴 · (2 ↑ 𝑋))) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)))))
174	7, 19	cmncom 19771	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ CMnd ∧ (𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾 ∧ (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) ∈ 𝐾) → ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) + (𝐶 · (0 ↑ 𝑋))))
175	21, 159, 164, 174	syl3anc 1379	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) + (𝐶 · (0 ↑ 𝑋))))
176	28, 12	mulg1 19055	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐾 → (1 ↑ 𝑋) = 𝑋)
177	15, 176	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (1 ↑ 𝑋) = 𝑋)
178	177	oveq2d 7379	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) = (𝐵 · 𝑋))
179		eqid 2740	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
180	27, 179	ringidval 20162	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (1r‘𝑅) = (0g‘(mulGrp‘𝑅))
181	28, 180, 12	mulg0 19048	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐾 → (0 ↑ 𝑋) = (1r‘𝑅))
182	15, 181	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (0 ↑ 𝑋) = (1r‘𝑅))
183	182	oveq2d 7379	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) = (𝐶 · (1r‘𝑅)))
184	7, 11, 179, 20, 157	ringridmd 20252	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (1r‘𝑅)) = 𝐶)
185	183, 184	eqtrd 2775	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) = 𝐶)
186	178, 185	oveq12d 7381	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((𝐵 · (1 ↑ 𝑋)) + (𝐶 · (0 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶))
187	175, 186	eqtrd 2775	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶))
188	187	oveq2d 7379	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐶 · (0 ↑ 𝑋)) + (𝐵 · (1 ↑ 𝑋)))) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)))
189	170, 173, 188	3eqtrd 2779	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑅 Σg (𝑘 ∈ {0, 1, 2} ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)))
190	111, 129, 189	3eqtrd 2779	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 Σg (𝑘 ∈ (0..^3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋)))) + (𝑅 Σg (𝑘 ∈ (ℤ≥‘3) ↦ ((𝐹‘𝑘) · (𝑘 ↑ 𝑋))))) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)))
191	17, 73, 190	3eqtrd 2779	1 ⊢ (𝜑 → ((𝑂‘𝑀)‘𝑋) = ((𝐴 · (2 ↑ 𝑋)) + ((𝐵 · 𝑋) + 𝐶)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1547   ∈ wcel 2119   ≠ wne 2935  ∀wral 3054  Vcvv 3432   ∪ cun 3888   ∩ cin 3889   ⊆ wss 3890  ∅c0 4268  {ctp 4566   class class class wbr 5079   ↦ cmpt 5160  ⟶wf 6488  ‘cfv 6492  (class class class)co 7363  Fincfn 8890  0cc0 11036  1c1 11037   + caddc 11039   < clt 11177  2c2 12234  3c3 12235  ℕ₀cn0 12435  ℤcz 12522  ℤ_≥cuz 12786  ..^cfzo 13606  Basecbs 17177  +_gcplusg 17218  ._rcmulr 17219  0_gc0g 17400   Σ_g cgsu 17401  Mndcmnd 18700  ._gcmg 19041  CMndccmn 19753  mulGrpcmgp 20119  1_rcur 20160  Ringcrg 20212  CRingccrg 20213  Poly₁cpl1 22169  coe₁cco1 22170  eval₁ce1 22307  deg₁cdg1 26044

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-pre-sup 11114  ax-addf 11115

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-iin 4931  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-se 5579  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-isom 6501  df-riota 7320  df-ov 7366  df-oprab 7367  df-mpo 7368  df-of 7627  df-ofr 7628  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-2o 8403  df-er 8640  df-map 8772  df-pm 8773  df-ixp 8843  df-en 8891  df-dom 8892  df-sdom 8893  df-fin 8894  df-fsupp 9272  df-sup 9352  df-oi 9422  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-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-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-gsum 17403  df-prds 17408  df-pws 17410  df-mre 17546  df-mrc 17547  df-acs 17549  df-mgm 18606  df-sgrp 18685  df-mnd 18701  df-mhm 18749  df-submnd 18750  df-grp 18910  df-minusg 18911  df-sbg 18912  df-mulg 19042  df-subg 19097  df-ghm 19186  df-cntz 19290  df-cmn 19755  df-abl 19756  df-mgp 20120  df-rng 20132  df-ur 20161  df-srg 20166  df-ring 20214  df-cring 20215  df-rhm 20450  df-subrng 20525  df-subrg 20549  df-lmod 20859  df-lss 20929  df-lsp 20969  df-cnfld 21355  df-assa 21835  df-asp 21836  df-ascl 21837  df-psr 21891  df-mvr 21892  df-mpl 21893  df-opsr 21895  df-evls 22057  df-evl 22058  df-psr1 22172  df-vr1 22173  df-ply1 22174  df-coe1 22175  df-evls1 22308  df-evl1 22309  df-mdeg 26045  df-deg1 26046

This theorem is referenced by:  rtelextdg2lem  33917