MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  evl1scvarpw Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evl1scvarpw 20509
Description: Univariate polynomial evaluation maps a multiple of an exponentiation of a variable to the multiple of an exponentiation of the evaluated variable. (Contributed by AV, 18-Sep-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
evl1varpw.q 𝑄 = (eval1𝑅)
evl1varpw.w 𝑊 = (Poly1𝑅)
evl1varpw.g 𝐺 = (mulGrp‘𝑊)
evl1varpw.x 𝑋 = (var1𝑅)
evl1varpw.b 𝐵 = (Base‘𝑅)
evl1varpw.e = (.g𝐺)
evl1varpw.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
evl1varpw.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
evl1scvarpw.t1 × = ( ·𝑠𝑊)
evl1scvarpw.a (𝜑𝐴𝐵)
evl1scvarpw.s 𝑆 = (𝑅s 𝐵)
evl1scvarpw.t2 = (.r𝑆)
evl1scvarpw.m 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
evl1scvarpw.f 𝐹 = (.g𝑀)
Assertion
Ref Expression
evl1scvarpw (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) (𝑁𝐹(𝑄𝑋))))

Proof of Theorem evl1scvarpw
StepHypRef Expression
1 evl1varpw.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
2 evl1varpw.w . . . . . . 7 𝑊 = (Poly1𝑅)
32ply1assa 20350 . . . . . 6 (𝑅 ∈ CRing → 𝑊 ∈ AssAlg)
41, 3syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ AssAlg)
5 evl1scvarpw.a . . . . . . 7 (𝜑𝐴𝐵)
6 evl1varpw.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑅)
75, 6eleqtrdi 2923 . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ (Base‘𝑅))
82ply1sca 20404 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 = (Scalar‘𝑊))
98eqcomd 2827 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ CRing → (Scalar‘𝑊) = 𝑅)
101, 9syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (Scalar‘𝑊) = 𝑅)
1110fveq2d 6660 . . . . . 6 (𝜑 → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘𝑅))
127, 11eleqtrrd 2916 . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
13 crngring 19291 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
141, 13syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
152ply1ring 20399 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ Ring → 𝑊 ∈ Ring)
1614, 15syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ Ring)
17 evl1varpw.g . . . . . . . 8 𝐺 = (mulGrp‘𝑊)
1817ringmgp 19286 . . . . . . 7 (𝑊 ∈ Ring → 𝐺 ∈ Mnd)
1916, 18syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝐺 ∈ Mnd)
20 evl1varpw.n . . . . . 6 (𝜑𝑁 ∈ ℕ0)
21 evl1varpw.x . . . . . . . 8 𝑋 = (var1𝑅)
22 eqid 2821 . . . . . . . 8 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2321, 2, 22vr1cl 20368 . . . . . . 7 (𝑅 ∈ Ring → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
2414, 23syl 17 . . . . . 6 (𝜑𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
2517, 22mgpbas 19228 . . . . . . 7 (Base‘𝑊) = (Base‘𝐺)
26 evl1varpw.e . . . . . . 7 = (.g𝐺)
2725, 26mulgnn0cl 18227 . . . . . 6 ((𝐺 ∈ Mnd ∧ 𝑁 ∈ ℕ0𝑋 ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑁 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
2819, 20, 24, 27syl3anc 1367 . . . . 5 (𝜑 → (𝑁 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
29 eqid 2821 . . . . . 6 (algSc‘𝑊) = (algSc‘𝑊)
30 eqid 2821 . . . . . 6 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
31 eqid 2821 . . . . . 6 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
32 eqid 2821 . . . . . 6 (.r𝑊) = (.r𝑊)
33 evl1scvarpw.t1 . . . . . 6 × = ( ·𝑠𝑊)
3429, 30, 31, 22, 32, 33asclmul1 20097 . . . . 5 ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ 𝐴 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (𝑁 𝑋) ∈ (Base‘𝑊)) → (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋)) = (𝐴 × (𝑁 𝑋)))
354, 12, 28, 34syl3anc 1367 . . . 4 (𝜑 → (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋)) = (𝐴 × (𝑁 𝑋)))
3635eqcomd 2827 . . 3 (𝜑 → (𝐴 × (𝑁 𝑋)) = (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋)))
3736fveq2d 6660 . 2 (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 𝑋))) = (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋))))
38 evl1varpw.q . . . . 5 𝑄 = (eval1𝑅)
39 evl1scvarpw.s . . . . 5 𝑆 = (𝑅s 𝐵)
4038, 2, 39, 6evl1rhm 20478 . . . 4 (𝑅 ∈ CRing → 𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆))
411, 40syl 17 . . 3 (𝜑𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆))
422ply1lmod 20403 . . . . . 6 (𝑅 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
4314, 42syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
4429, 30, 16, 43, 31, 22asclf 20094 . . . 4 (𝜑 → (algSc‘𝑊):(Base‘(Scalar‘𝑊))⟶(Base‘𝑊))
4544, 12ffvelrnd 6838 . . 3 (𝜑 → ((algSc‘𝑊)‘𝐴) ∈ (Base‘𝑊))
46 evl1scvarpw.t2 . . . 4 = (.r𝑆)
4722, 32, 46rhmmul 19462 . . 3 ((𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆) ∧ ((algSc‘𝑊)‘𝐴) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (𝑁 𝑋) ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋))) = ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) (𝑄‘(𝑁 𝑋))))
4841, 45, 28, 47syl3anc 1367 . 2 (𝜑 → (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r𝑊)(𝑁 𝑋))) = ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) (𝑄‘(𝑁 𝑋))))
4938, 2, 6, 29evl1sca 20480 . . . 4 ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝐴𝐵) → (𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) = (𝐵 × {𝐴}))
501, 5, 49syl2anc 586 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) = (𝐵 × {𝐴}))
5138, 2, 17, 21, 6, 26, 1, 20evl1varpw 20507 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(𝑁 𝑋)) = (𝑁(.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵)))(𝑄𝑋)))
52 evl1scvarpw.f . . . . . . . 8 𝐹 = (.g𝑀)
53 evl1scvarpw.m . . . . . . . . . 10 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
5439fveq2i 6659 . . . . . . . . . 10 (mulGrp‘𝑆) = (mulGrp‘(𝑅s 𝐵))
5553, 54eqtri 2844 . . . . . . . . 9 𝑀 = (mulGrp‘(𝑅s 𝐵))
5655fveq2i 6659 . . . . . . . 8 (.g𝑀) = (.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵)))
5752, 56eqtri 2844 . . . . . . 7 𝐹 = (.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵)))
5857a1i 11 . . . . . 6 (𝜑𝐹 = (.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵))))
5958eqcomd 2827 . . . . 5 (𝜑 → (.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵))) = 𝐹)
6059oveqd 7159 . . . 4 (𝜑 → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(𝑅s 𝐵)))(𝑄𝑋)) = (𝑁𝐹(𝑄𝑋)))
6151, 60eqtrd 2856 . . 3 (𝜑 → (𝑄‘(𝑁 𝑋)) = (𝑁𝐹(𝑄𝑋)))
6250, 61oveq12d 7160 . 2 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) (𝑄‘(𝑁 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) (𝑁𝐹(𝑄𝑋))))
6337, 48, 623eqtrd 2860 1 (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) (𝑁𝐹(𝑄𝑋))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4   = wceq 1537  wcel 2114  {csn 4553   × cxp 5539  cfv 6341  (class class class)co 7142  0cn0 11884  Basecbs 16466  .rcmulr 16549  Scalarcsca 16551   ·𝑠 cvsca 16552  s cpws 16703  Mndcmnd 17894  .gcmg 18207  mulGrpcmgp 19222  Ringcrg 19280  CRingccrg 19281   RingHom crh 19447  LModclmod 19617  AssAlgcasa 20065  algSccascl 20067  var1cv1 20327  Poly1cpl1 20328  eval1ce1 20460
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 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-rep 5176  ax-sep 5189  ax-nul 5196  ax-pow 5252  ax-pr 5316  ax-un 7447  ax-cnex 10579  ax-resscn 10580  ax-1cn 10581  ax-icn 10582  ax-addcl 10583  ax-addrcl 10584  ax-mulcl 10585  ax-mulrcl 10586  ax-mulcom 10587  ax-addass 10588  ax-mulass 10589  ax-distr 10590  ax-i2m1 10591  ax-1ne0 10592  ax-1rid 10593  ax-rnegex 10594  ax-rrecex 10595  ax-cnre 10596  ax-pre-lttri 10597  ax-pre-lttrn 10598  ax-pre-ltadd 10599  ax-pre-mulgt0 10600
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3488  df-sbc 3764  df-csb 3872  df-dif 3927  df-un 3929  df-in 3931  df-ss 3940  df-pss 3942  df-nul 4280  df-if 4454  df-pw 4527  df-sn 4554  df-pr 4556  df-tp 4558  df-op 4560  df-uni 4825  df-int 4863  df-iun 4907  df-iin 4908  df-br 5053  df-opab 5115  df-mpt 5133  df-tr 5159  df-id 5446  df-eprel 5451  df-po 5460  df-so 5461  df-fr 5500  df-se 5501  df-we 5502  df-xp 5547  df-rel 5548  df-cnv 5549  df-co 5550  df-dm 5551  df-rn 5552  df-res 5553  df-ima 5554  df-pred 6134  df-ord 6180  df-on 6181  df-lim 6182  df-suc 6183  df-iota 6300  df-fun 6343  df-fn 6344  df-f 6345  df-f1 6346  df-fo 6347  df-f1o 6348  df-fv 6349  df-isom 6350  df-riota 7100  df-ov 7145  df-oprab 7146  df-mpo 7147  df-of 7395  df-ofr 7396  df-om 7567  df-1st 7675  df-2nd 7676  df-supp 7817  df-wrecs 7933  df-recs 7994  df-rdg 8032  df-1o 8088  df-2o 8089  df-oadd 8092  df-er 8275  df-map 8394  df-pm 8395  df-ixp 8448  df-en 8496  df-dom 8497  df-sdom 8498  df-fin 8499  df-fsupp 8820  df-sup 8892  df-oi 8960  df-card 9354  df-pnf 10663  df-mnf 10664  df-xr 10665  df-ltxr 10666  df-le 10667  df-sub 10858  df-neg 10859  df-nn 11625  df-2 11687  df-3 11688  df-4 11689  df-5 11690  df-6 11691  df-7 11692  df-8 11693  df-9 11694  df-n0 11885  df-z 11969  df-dec 12086  df-uz 12231  df-fz 12883  df-fzo 13024  df-seq 13360  df-hash 13681  df-struct 16468  df-ndx 16469  df-slot 16470  df-base 16472  df-sets 16473  df-ress 16474  df-plusg 16561  df-mulr 16562  df-sca 16564  df-vsca 16565  df-ip 16566  df-tset 16567  df-ple 16568  df-ds 16570  df-hom 16572  df-cco 16573  df-0g 16698  df-gsum 16699  df-prds 16704  df-pws 16706  df-mre 16840  df-mrc 16841  df-acs 16843  df-mgm 17835  df-sgrp 17884  df-mnd 17895  df-mhm 17939  df-submnd 17940  df-grp 18089  df-minusg 18090  df-sbg 18091  df-mulg 18208  df-subg 18259  df-ghm 18339  df-cntz 18430  df-cmn 18891  df-abl 18892  df-mgp 19223  df-ur 19235  df-srg 19239  df-ring 19282  df-cring 19283  df-rnghom 19450  df-subrg 19516  df-lmod 19619  df-lss 19687  df-lsp 19727  df-assa 20068  df-asp 20069  df-ascl 20070  df-psr 20119  df-mvr 20120  df-mpl 20121  df-opsr 20123  df-evls 20269  df-evl 20270  df-psr1 20331  df-vr1 20332  df-ply1 20333  df-evls1 20461  df-evl1 20462
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator