Theorem evl1scvarpw 22426

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 = (eval1‘𝑅)
evl1varpw.w	⊢ 𝑊 = (Poly1‘𝑅)
evl1varpw.g	⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑊)
evl1varpw.x	⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
evl1varpw.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
evl1varpw.e	⊢ ↑ = (.g‘𝐺)
evl1varpw.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
evl1varpw.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
evl1scvarpw.t1	⊢ × = ( ·𝑠 ‘𝑊)
evl1scvarpw.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵)
evl1scvarpw.s	⊢ 𝑆 = (𝑅 ↑s 𝐵)
evl1scvarpw.t2	⊢ ∙ = (.r‘𝑆)
evl1scvarpw.m	⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
evl1scvarpw.f	⊢ 𝐹 = (.g‘𝑀)

Assertion

Ref	Expression
evl1scvarpw	⊢ (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) ∙ (𝑁𝐹(𝑄‘𝑋))))

Proof of Theorem evl1scvarpw

Step	Hyp	Ref	Expression
1		evl1varpw.r	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
2		evl1varpw.w	. . . . . . 7 ⊢ 𝑊 = (Poly1‘𝑅)
3	2	ply1assa 22261	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑊 ∈ AssAlg)
4	1, 3	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ AssAlg)
5		evl1scvarpw.a	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝐵)
6		evl1varpw.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
7	5, 6	eleqtrdi 2872	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (Base‘𝑅))
8	2	ply1sca 22314	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 = (Scalar‘𝑊))
9	8	eqcomd 2768	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (Scalar‘𝑊) = 𝑅)
10	1, 9	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (Scalar‘𝑊) = 𝑅)
11	10	fveq2d 6871	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘𝑅))
12	7, 11	eleqtrrd 2865	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)))
13		evl1varpw.g	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺 = (mulGrp‘𝑊)
14		eqid 2762	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
15	13, 14	mgpbas 20191	. . . . . 6 ⊢ (Base‘𝑊) = (Base‘𝐺)
16		evl1varpw.e	. . . . . 6 ⊢ ↑ = (.g‘𝐺)
17		crngring 20295	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
18	1, 17	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
19	2	ply1ring 22309	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑊 ∈ Ring)
20	18, 19	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ Ring)
21	13	ringmgp 20289	. . . . . . 7 ⊢ (𝑊 ∈ Ring → 𝐺 ∈ Mnd)
22	20, 21	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ Mnd)
23		evl1varpw.n	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
24		evl1varpw.x	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 = (var1‘𝑅)
25	24, 2, 14	vr1cl 22279	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
26	18, 25	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (Base‘𝑊))
27	15, 16, 22, 23, 26	mulgnn0cld 19137	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ↑ 𝑋) ∈ (Base‘𝑊))
28		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (algSc‘𝑊) = (algSc‘𝑊)
29		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
30		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
31		eqid 2762	. . . . . 6 ⊢ (.r‘𝑊) = (.r‘𝑊)
32		evl1scvarpw.t1	. . . . . 6 ⊢ × = ( ·𝑠 ‘𝑊)
33	28, 29, 30, 14, 31, 32	asclmul1 21938	. . . . 5 ⊢ ((𝑊 ∈ AssAlg ∧ 𝐴 ∈ (Base‘(Scalar‘𝑊)) ∧ (𝑁 ↑ 𝑋) ∈ (Base‘𝑊)) → (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋)) = (𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋)))
34	4, 12, 27, 33	syl3anc 1390	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋)) = (𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋)))
35	34	eqcomd 2768	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋)) = (((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋)))
36	35	fveq2d 6871	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋))) = (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋))))
37		evl1varpw.q	. . . . 5 ⊢ 𝑄 = (eval1‘𝑅)
38		evl1scvarpw.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = (𝑅 ↑s 𝐵)
39	37, 2, 38, 6	evl1rhm 22395	. . . 4 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆))
40	1, 39	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆))
41	2	ply1lmod 22313	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
42	18, 41	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑊 ∈ LMod)
43	28, 29, 20, 42, 30, 14	asclf 21933	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (algSc‘𝑊):(Base‘(Scalar‘𝑊))⟶(Base‘𝑊))
44	43, 12	ffvelcdmd 7066	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((algSc‘𝑊)‘𝐴) ∈ (Base‘𝑊))
45		evl1scvarpw.t2	. . . 4 ⊢ ∙ = (.r‘𝑆)
46	14, 31, 45	rhmmul 20535	. . 3 ⊢ ((𝑄 ∈ (𝑊 RingHom 𝑆) ∧ ((algSc‘𝑊)‘𝐴) ∈ (Base‘𝑊) ∧ (𝑁 ↑ 𝑋) ∈ (Base‘𝑊)) → (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋))) = ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) ∙ (𝑄‘(𝑁 ↑ 𝑋))))
47	40, 44, 27, 46	syl3anc 1390	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘(((algSc‘𝑊)‘𝐴)(.r‘𝑊)(𝑁 ↑ 𝑋))) = ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) ∙ (𝑄‘(𝑁 ↑ 𝑋))))
48	37, 2, 6, 28	evl1sca 22397	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ CRing ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) = (𝐵 × {𝐴}))
49	1, 5, 48	syl2anc 593	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) = (𝐵 × {𝐴}))
50	37, 2, 13, 24, 6, 16, 1, 23	evl1varpw 22424	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘(𝑁 ↑ 𝑋)) = (𝑁(.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵)))(𝑄‘𝑋)))
51		evl1scvarpw.f	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐹 = (.g‘𝑀)
52		evl1scvarpw.m	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
53	38	fveq2i 6870	. . . . . . . . . 10 ⊢ (mulGrp‘𝑆) = (mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵))
54	52, 53	eqtri 2785	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑀 = (mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵))
55	54	fveq2i 6870	. . . . . . . 8 ⊢ (.g‘𝑀) = (.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
56	51, 55	eqtri 2785	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
57	56	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹 = (.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵))))
58	57	eqcomd 2768	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵))) = 𝐹)
59	58	oveqd 7413	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(𝑅 ↑s 𝐵)))(𝑄‘𝑋)) = (𝑁𝐹(𝑄‘𝑋)))
60	50, 59	eqtrd 2797	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘(𝑁 ↑ 𝑋)) = (𝑁𝐹(𝑄‘𝑋)))
61	49, 60	oveq12d 7414	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑊)‘𝐴)) ∙ (𝑄‘(𝑁 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) ∙ (𝑁𝐹(𝑄‘𝑋))))
62	36, 47, 61	3eqtrd 2801	1 ⊢ (𝜑 → (𝑄‘(𝐴 × (𝑁 ↑ 𝑋))) = ((𝐵 × {𝐴}) ∙ (𝑁𝐹(𝑄‘𝑋))))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1560   ∈ wcel 2142  {csn 4582   × cxp 5645  ‘cfv 6521  (class class class)co 7396  ℕ₀cn0 12481  Basecbs 17245  ._rcmulr 17287  Scalarcsca 17289   ·_𝑠 cvsca 17290   ↑_s cpws 17475  Mndcmnd 18768  ._gcmg 19109  mulGrpcmgp 20186  Ringcrg 20283  CRingccrg 20284   RingHom crh 20518  LModclmod 20927  AssAlgcasa 21902  algSccascl 21904  var₁cv1 22238  Poly₁cpl1 22239  eval₁ce1 22377

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-cnex 11129  ax-resscn 11130  ax-1cn 11131  ax-icn 11132  ax-addcl 11133  ax-addrcl 11134  ax-mulcl 11135  ax-mulrcl 11136  ax-mulcom 11137  ax-addass 11138  ax-mulass 11139  ax-distr 11140  ax-i2m1 11141  ax-1ne0 11142  ax-1rid 11143  ax-rnegex 11144  ax-rrecex 11145  ax-cnre 11146  ax-pre-lttri 11147  ax-pre-lttrn 11148  ax-pre-ltadd 11149  ax-pre-mulgt0 11150

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-tp 4587  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4906  df-iun 4951  df-iin 4952  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-isom 6530  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-of 7660  df-ofr 7661  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-supp 8141  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-2o 8438  df-er 8678  df-map 8810  df-pm 8811  df-ixp 8880  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-fsupp 9308  df-sup 9388  df-oi 9458  df-card 9897  df-pnf 11218  df-mnf 11219  df-xr 11220  df-ltxr 11221  df-le 11222  df-sub 11416  df-neg 11417  df-nn 12211  df-2 12280  df-3 12281  df-4 12282  df-5 12283  df-6 12284  df-7 12285  df-8 12286  df-9 12287  df-n0 12482  df-z 12569  df-dec 12689  df-uz 12840  df-fz 13513  df-fzo 13660  df-seq 14015  df-hash 14344  df-struct 17183  df-sets 17200  df-slot 17218  df-ndx 17230  df-base 17246  df-ress 17267  df-plusg 17299  df-mulr 17300  df-sca 17302  df-vsca 17303  df-ip 17304  df-tset 17305  df-ple 17306  df-ds 17308  df-hom 17310  df-cco 17311  df-0g 17470  df-gsum 17471  df-prds 17476  df-pws 17478  df-mre 17614  df-mrc 17615  df-acs 17617  df-mgm 18674  df-sgrp 18753  df-mnd 18769  df-mhm 18817  df-submnd 18818  df-grp 18978  df-minusg 18979  df-sbg 18980  df-mulg 19110  df-subg 19165  df-ghm 19254  df-cntz 19357  df-cmn 19822  df-abl 19823  df-mgp 20187  df-rng 20199  df-ur 20232  df-srg 20237  df-ring 20285  df-cring 20286  df-rhm 20521  df-subrng 20596  df-subrg 20620  df-lmod 20929  df-lss 20999  df-lsp 21039  df-assa 21905  df-asp 21906  df-ascl 21907  df-psr 21961  df-mvr 21962  df-mpl 21963  df-opsr 21965  df-evls 22127  df-evl 22128  df-psr1 22242  df-vr1 22243  df-ply1 22244  df-evls1 22378  df-evl1 22379

This theorem is referenced by: (None)