MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  evls1sca Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evls1sca 21399
Description: Univariate polynomial evaluation maps scalars to constant functions. (Contributed by AV, 8-Sep-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
evls1sca.q 𝑄 = (𝑆 evalSub1 𝑅)
evls1sca.w 𝑊 = (Poly1𝑈)
evls1sca.u 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
evls1sca.b 𝐵 = (Base‘𝑆)
evls1sca.a 𝐴 = (algSc‘𝑊)
evls1sca.s (𝜑𝑆 ∈ CRing)
evls1sca.r (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
evls1sca.x (𝜑𝑋𝑅)
Assertion
Ref Expression
evls1sca (𝜑 → (𝑄‘(𝐴𝑋)) = (𝐵 × {𝑋}))

Proof of Theorem evls1sca
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1on 8274 . . . . . 6 1o ∈ On
2 evls1sca.s . . . . . 6 (𝜑𝑆 ∈ CRing)
3 evls1sca.r . . . . . 6 (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
4 eqid 2738 . . . . . . 7 ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅) = ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)
5 eqid 2738 . . . . . . 7 (1o mPoly 𝑈) = (1o mPoly 𝑈)
6 evls1sca.u . . . . . . 7 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
7 eqid 2738 . . . . . . 7 (𝑆s (𝐵m 1o)) = (𝑆s (𝐵m 1o))
8 evls1sca.b . . . . . . 7 𝐵 = (Base‘𝑆)
94, 5, 6, 7, 8evlsrhm 21208 . . . . . 6 ((1o ∈ On ∧ 𝑆 ∈ CRing ∧ 𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆)) → ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑈) RingHom (𝑆s (𝐵m 1o))))
101, 2, 3, 9mp3an2i 1464 . . . . 5 (𝜑 → ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑈) RingHom (𝑆s (𝐵m 1o))))
11 eqid 2738 . . . . . 6 (Base‘(1o mPoly 𝑈)) = (Base‘(1o mPoly 𝑈))
12 eqid 2738 . . . . . 6 (Base‘(𝑆s (𝐵m 1o))) = (Base‘(𝑆s (𝐵m 1o)))
1311, 12rhmf 19885 . . . . 5 (((1o evalSub 𝑆)‘𝑅) ∈ ((1o mPoly 𝑈) RingHom (𝑆s (𝐵m 1o))) → ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅):(Base‘(1o mPoly 𝑈))⟶(Base‘(𝑆s (𝐵m 1o))))
1410, 13syl 17 . . . 4 (𝜑 → ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅):(Base‘(1o mPoly 𝑈))⟶(Base‘(𝑆s (𝐵m 1o))))
15 evls1sca.a . . . . . . 7 𝐴 = (algSc‘𝑊)
16 eqid 2738 . . . . . . 7 (Scalar‘𝑊) = (Scalar‘𝑊)
176subrgring 19942 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑈 ∈ Ring)
183, 17syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑈 ∈ Ring)
19 evls1sca.w . . . . . . . . 9 𝑊 = (Poly1𝑈)
2019ply1ring 21329 . . . . . . . 8 (𝑈 ∈ Ring → 𝑊 ∈ Ring)
2118, 20syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ Ring)
2219ply1lmod 21333 . . . . . . . 8 (𝑈 ∈ Ring → 𝑊 ∈ LMod)
2318, 22syl 17 . . . . . . 7 (𝜑𝑊 ∈ LMod)
24 eqid 2738 . . . . . . 7 (Base‘(Scalar‘𝑊)) = (Base‘(Scalar‘𝑊))
25 eqid 2738 . . . . . . 7 (Base‘𝑊) = (Base‘𝑊)
2615, 16, 21, 23, 24, 25asclf 20996 . . . . . 6 (𝜑𝐴:(Base‘(Scalar‘𝑊))⟶(Base‘𝑊))
278subrgss 19940 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅𝐵)
283, 27syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅𝐵)
296, 8ressbas2 16875 . . . . . . . . 9 (𝑅𝐵𝑅 = (Base‘𝑈))
3028, 29syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑𝑅 = (Base‘𝑈))
3119ply1sca 21334 . . . . . . . . . 10 (𝑈 ∈ Ring → 𝑈 = (Scalar‘𝑊))
3218, 31syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑈 = (Scalar‘𝑊))
3332fveq2d 6760 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Base‘𝑈) = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
3430, 33eqtrd 2778 . . . . . . 7 (𝜑𝑅 = (Base‘(Scalar‘𝑊)))
35 eqid 2738 . . . . . . . . . 10 (PwSer1𝑈) = (PwSer1𝑈)
3619, 35, 25ply1bas 21276 . . . . . . . . 9 (Base‘𝑊) = (Base‘(1o mPoly 𝑈))
3736a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑 → (Base‘𝑊) = (Base‘(1o mPoly 𝑈)))
3837eqcomd 2744 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘(1o mPoly 𝑈)) = (Base‘𝑊))
3934, 38feq23d 6579 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴:𝑅⟶(Base‘(1o mPoly 𝑈)) ↔ 𝐴:(Base‘(Scalar‘𝑊))⟶(Base‘𝑊)))
4026, 39mpbird 256 . . . . 5 (𝜑𝐴:𝑅⟶(Base‘(1o mPoly 𝑈)))
41 evls1sca.x . . . . 5 (𝜑𝑋𝑅)
4240, 41ffvelrnd 6944 . . . 4 (𝜑 → (𝐴𝑋) ∈ (Base‘(1o mPoly 𝑈)))
43 fvco3 6849 . . . 4 ((((1o evalSub 𝑆)‘𝑅):(Base‘(1o mPoly 𝑈))⟶(Base‘(𝑆s (𝐵m 1o))) ∧ (𝐴𝑋) ∈ (Base‘(1o mPoly 𝑈))) → (((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅))‘(𝐴𝑋)) = ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘(((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘(𝐴𝑋))))
4414, 42, 43syl2anc 583 . . 3 (𝜑 → (((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅))‘(𝐴𝑋)) = ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘(((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘(𝐴𝑋))))
4515a1i 11 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 = (algSc‘𝑊))
46 eqid 2738 . . . . . . . . 9 (algSc‘𝑊) = (algSc‘𝑊)
4719, 46ply1ascl 21339 . . . . . . . 8 (algSc‘𝑊) = (algSc‘(1o mPoly 𝑈))
4845, 47eqtrdi 2795 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 = (algSc‘(1o mPoly 𝑈)))
4948fveq1d 6758 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴𝑋) = ((algSc‘(1o mPoly 𝑈))‘𝑋))
5049fveq2d 6760 . . . . 5 (𝜑 → (((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘(𝐴𝑋)) = (((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘((algSc‘(1o mPoly 𝑈))‘𝑋)))
51 eqid 2738 . . . . . 6 (algSc‘(1o mPoly 𝑈)) = (algSc‘(1o mPoly 𝑈))
521a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → 1o ∈ On)
534, 5, 6, 8, 51, 52, 2, 3, 41evlssca 21209 . . . . 5 (𝜑 → (((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘((algSc‘(1o mPoly 𝑈))‘𝑋)) = ((𝐵m 1o) × {𝑋}))
5450, 53eqtrd 2778 . . . 4 (𝜑 → (((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘(𝐴𝑋)) = ((𝐵m 1o) × {𝑋}))
5554fveq2d 6760 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘(((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)‘(𝐴𝑋))) = ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘((𝐵m 1o) × {𝑋})))
56 eqidd 2739 . . . . 5 (𝜑 → (𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) = (𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))))
57 coeq1 5755 . . . . . 6 (𝑥 = ((𝐵m 1o) × {𝑋}) → (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))) = (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))
5857adantl 481 . . . . 5 ((𝜑𝑥 = ((𝐵m 1o) × {𝑋})) → (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))) = (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))
5928, 41sseldd 3918 . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐵)
60 fconst6g 6647 . . . . . . 7 (𝑋𝐵 → ((𝐵m 1o) × {𝑋}):(𝐵m 1o)⟶𝐵)
6159, 60syl 17 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐵m 1o) × {𝑋}):(𝐵m 1o)⟶𝐵)
628fvexi 6770 . . . . . . . 8 𝐵 ∈ V
6362a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ V)
64 ovex 7288 . . . . . . . 8 (𝐵m 1o) ∈ V
6564a1i 11 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐵m 1o) ∈ V)
6663, 65elmapd 8587 . . . . . 6 (𝜑 → (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↔ ((𝐵m 1o) × {𝑋}):(𝐵m 1o)⟶𝐵))
6761, 66mpbird 256 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)))
68 snex 5349 . . . . . . . 8 {𝑋} ∈ V
6964, 68xpex 7581 . . . . . . 7 ((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∈ V
7069a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → ((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∈ V)
7163mptexd 7082 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})) ∈ V)
72 coexg 7750 . . . . . 6 ((((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∈ V ∧ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})) ∈ V) → (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))) ∈ V)
7370, 71, 72syl2anc 583 . . . . 5 (𝜑 → (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))) ∈ V)
7456, 58, 67, 73fvmptd 6864 . . . 4 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘((𝐵m 1o) × {𝑋})) = (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))
75 fconst6g 6647 . . . . . . 7 (𝑦𝐵 → (1o × {𝑦}):1o𝐵)
7675adantl 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝐵) → (1o × {𝑦}):1o𝐵)
7762, 1pm3.2i 470 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ V ∧ 1o ∈ On)
7877a1i 11 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦𝐵) → (𝐵 ∈ V ∧ 1o ∈ On))
79 elmapg 8586 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ V ∧ 1o ∈ On) → ((1o × {𝑦}) ∈ (𝐵m 1o) ↔ (1o × {𝑦}):1o𝐵))
8078, 79syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝐵) → ((1o × {𝑦}) ∈ (𝐵m 1o) ↔ (1o × {𝑦}):1o𝐵))
8176, 80mpbird 256 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐵) → (1o × {𝑦}) ∈ (𝐵m 1o))
82 eqidd 2739 . . . . 5 (𝜑 → (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})) = (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))
83 fconstmpt 5640 . . . . . 6 ((𝐵m 1o) × {𝑋}) = (𝑧 ∈ (𝐵m 1o) ↦ 𝑋)
8483a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → ((𝐵m 1o) × {𝑋}) = (𝑧 ∈ (𝐵m 1o) ↦ 𝑋))
85 eqidd 2739 . . . . 5 (𝑧 = (1o × {𝑦}) → 𝑋 = 𝑋)
8681, 82, 84, 85fmptco 6983 . . . 4 (𝜑 → (((𝐵m 1o) × {𝑋}) ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))) = (𝑦𝐵𝑋))
8774, 86eqtrd 2778 . . 3 (𝜑 → ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦}))))‘((𝐵m 1o) × {𝑋})) = (𝑦𝐵𝑋))
8844, 55, 873eqtrd 2782 . 2 (𝜑 → (((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅))‘(𝐴𝑋)) = (𝑦𝐵𝑋))
89 elpwg 4533 . . . . . 6 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → (𝑅 ∈ 𝒫 𝐵𝑅𝐵))
9027, 89mpbird 256 . . . . 5 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 ∈ 𝒫 𝐵)
913, 90syl 17 . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ 𝒫 𝐵)
92 evls1sca.q . . . . 5 𝑄 = (𝑆 evalSub1 𝑅)
93 eqid 2738 . . . . 5 (1o evalSub 𝑆) = (1o evalSub 𝑆)
9492, 93, 8evls1fval 21395 . . . 4 ((𝑆 ∈ CRing ∧ 𝑅 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝑄 = ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)))
952, 91, 94syl2anc 583 . . 3 (𝜑𝑄 = ((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅)))
9695fveq1d 6758 . 2 (𝜑 → (𝑄‘(𝐴𝑋)) = (((𝑥 ∈ (𝐵m (𝐵m 1o)) ↦ (𝑥 ∘ (𝑦𝐵 ↦ (1o × {𝑦})))) ∘ ((1o evalSub 𝑆)‘𝑅))‘(𝐴𝑋)))
97 fconstmpt 5640 . . 3 (𝐵 × {𝑋}) = (𝑦𝐵𝑋)
9897a1i 11 . 2 (𝜑 → (𝐵 × {𝑋}) = (𝑦𝐵𝑋))
9988, 96, 983eqtr4d 2788 1 (𝜑 → (𝑄‘(𝐴𝑋)) = (𝐵 × {𝑋}))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 395   = wceq 1539  wcel 2108  Vcvv 3422  wss 3883  𝒫 cpw 4530  {csn 4558  cmpt 5153   × cxp 5578  ccom 5584  Oncon0 6251  wf 6414  cfv 6418  (class class class)co 7255  1oc1o 8260  m cmap 8573  Basecbs 16840  s cress 16867  Scalarcsca 16891  s cpws 17074  Ringcrg 19698  CRingccrg 19699   RingHom crh 19871  SubRingcsubrg 19935  LModclmod 20038  algSccascl 20969   mPoly cmpl 21019   evalSub ces 21190  PwSer1cps1 21256  Poly1cpl1 21258   evalSub1 ces1 21389
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rmo 3071  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-se 5536  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-isom 6427  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-of 7511  df-ofr 7512  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-supp 7949  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-er 8456  df-map 8575  df-pm 8576  df-ixp 8644  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-fsupp 9059  df-sup 9131  df-oi 9199  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-3 11967  df-4 11968  df-5 11969  df-6 11970  df-7 11971  df-8 11972  df-9 11973  df-n0 12164  df-z 12250  df-dec 12367  df-uz 12512  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-seq 13650  df-hash 13973  df-struct 16776  df-sets 16793  df-slot 16811  df-ndx 16823  df-base 16841  df-ress 16868  df-plusg 16901  df-mulr 16902  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-hom 16912  df-cco 16913  df-0g 17069  df-gsum 17070  df-prds 17075  df-pws 17077  df-mre 17212  df-mrc 17213  df-acs 17215  df-mgm 18241  df-sgrp 18290  df-mnd 18301  df-mhm 18345  df-submnd 18346  df-grp 18495  df-minusg 18496  df-sbg 18497  df-mulg 18616  df-subg 18667  df-ghm 18747  df-cntz 18838  df-cmn 19303  df-abl 19304  df-mgp 19636  df-ur 19653  df-srg 19657  df-ring 19700  df-cring 19701  df-rnghom 19874  df-subrg 19937  df-lmod 20040  df-lss 20109  df-lsp 20149  df-assa 20970  df-asp 20971  df-ascl 20972  df-psr 21022  df-mvr 21023  df-mpl 21024  df-opsr 21026  df-evls 21192  df-psr1 21261  df-ply1 21263  df-evls1 21391
This theorem is referenced by:  evls1scasrng  21415
  Copyright terms: Public domain W3C validator