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

Theorem evlsmaprhm 22441
Description: The function 𝐹 mapping polynomials 𝑝 to their subring evaluation at a given point 𝑋 is a ring homomorphism. Compare evls1maprhm 22695. (Contributed by SN, 12-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
evlsmaprhm.q 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑅)‘𝑆)
evlsmaprhm.p 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑈)
evlsmaprhm.u 𝑈 = (𝑅 ↾s 𝑆)
evlsmaprhm.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
evlsmaprhm.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
evlsmaprhm.f 𝐹 = (𝑝 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑄‘𝑝)‘𝐴))
evlsmaprhm.i (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
evlsmaprhm.r (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
evlsmaprhm.s (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
evlsmaprhm.a (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐾 ↑m 𝐼))
Assertion
Ref Expression
evlsmaprhm (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑃 RingHom 𝑅))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑝   𝐾,𝑝   𝜑,𝑝   𝑃,𝑝   𝑄,𝑝   𝐴,𝑝
Allowed substitution hints:   𝑅(𝑝)   𝑆(𝑝)   𝑈(𝑝)   𝐹(𝑝)   𝐼(𝑝)   𝑉(𝑝)

Proof of Theorem evlsmaprhm
Dummy variables 𝑞 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 evlsmaprhm.b . 2 𝐵 = (Base‘𝑃)
2 eqid 2760 . 2 (1r‘𝑃) = (1r‘𝑃)
3 eqid 2760 . 2 (1r‘𝑅) = (1r‘𝑅)
4 eqid 2760 . 2 (.r‘𝑃) = (.r‘𝑃)
5 eqid 2760 . 2 (.r‘𝑅) = (.r‘𝑅)
6 evlsmaprhm.p . . 3 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑈)
7 evlsmaprhm.i . . 3 (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝑉)
8 evlsmaprhm.s . . . 4 (𝜑 → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
9 evlsmaprhm.u . . . . 5 𝑈 = (𝑅 ↾s 𝑆)
109subrgring 20827 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑈 ∈ Ring)
118, 10syl 18 . . 3 (𝜑 → 𝑈 ∈ Ring)
126, 7, 11mplringd 22331 . 2 (𝜑 → 𝑃 ∈ Ring)
13 evlsmaprhm.r . . 3 (𝜑 → 𝑅 ∈ CRing)
1413crngringd 20474 . 2 (𝜑 → 𝑅 ∈ Ring)
15 evlsmaprhm.f . . . 4 𝐹 = (𝑝 ∈ 𝐵 ↦ ((𝑄‘𝑝)‘𝐴))
16 fveq2 6885 . . . . 5 (𝑝 = (1r‘𝑃) → (𝑄‘𝑝) = (𝑄‘(1r‘𝑃)))
1716fveq1d 6887 . . . 4 (𝑝 = (1r‘𝑃) → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(1r‘𝑃))‘𝐴))
181, 2ringidcl 20495 . . . . 5 (𝑃 ∈ Ring → (1r‘𝑃) ∈ 𝐵)
1912, 18syl 18 . . . 4 (𝜑 → (1r‘𝑃) ∈ 𝐵)
20 fvexd 6900 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘(1r‘𝑃))‘𝐴) ∈ V)
2115, 17, 19, 20fvmptd3 7017 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(1r‘𝑃)) = ((𝑄‘(1r‘𝑃))‘𝐴))
22 eqid 2760 . . . . . . 7 (algSc‘𝑃) = (algSc‘𝑃)
23 eqid 2760 . . . . . . 7 (1r‘𝑈) = (1r‘𝑈)
246, 22, 23, 2, 7, 11mplascl1 22335 . . . . . 6 (𝜑 → ((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)) = (1r‘𝑃))
2524eqcomd 2766 . . . . 5 (𝜑 → (1r‘𝑃) = ((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)))
2625fveq2d 6889 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(1r‘𝑃)) = (𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈))))
2726fveq1d 6887 . . 3 (𝜑 → ((𝑄‘(1r‘𝑃))‘𝐴) = ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)))‘𝐴))
28 evlsmaprhm.q . . . . . 6 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑅)‘𝑆)
29 evlsmaprhm.k . . . . . 6 𝐾 = (Base‘𝑅)
309, 3subrg1 20835 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r‘𝑅) = (1r‘𝑈))
318, 30syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (1r‘𝑅) = (1r‘𝑈))
323subrg1cl 20833 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r‘𝑅) ∈ 𝑆)
338, 32syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (1r‘𝑅) ∈ 𝑆)
3431, 33eqeltrrd 2861 . . . . . 6 (𝜑 → (1r‘𝑈) ∈ 𝑆)
35 evlsmaprhm.a . . . . . 6 (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝐾 ↑m 𝐼))
3628, 6, 9, 29, 1, 22, 7, 13, 8, 34, 35evlsscaval 22436 . . . . 5 (𝜑 → (((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)))‘𝐴) = (1r‘𝑈)))
3736simprd 501 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)))‘𝐴) = (1r‘𝑈))
3837, 31eqtr4d 2798 . . 3 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r‘𝑈)))‘𝐴) = (1r‘𝑅))
3921, 27, 383eqtrd 2799 . 2 (𝜑 → (𝐹‘(1r‘𝑃)) = (1r‘𝑅))
407adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝐼 ∈ 𝑉)
4113adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑅 ∈ CRing)
428adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
4335adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ (𝐾 ↑m 𝐼))
44 simprl 783 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑞 ∈ 𝐵)
45 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘𝑞)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑞)‘𝐴))
4644, 45jca 521 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘𝑞)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑞)‘𝐴)))
47 simprr 785 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑟 ∈ 𝐵)
48 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘𝑟)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑟)‘𝐴))
4947, 48jca 521 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑟 ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘𝑟)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑟)‘𝐴)))
5028, 6, 9, 29, 1, 40, 41, 42, 43, 46, 49, 4, 5evlsmulval 22440 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑞(.r‘𝑃)𝑟) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(.r‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴))))
5150simprd 501 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(.r‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴)))
52 fveq2 6885 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(.r‘𝑃)𝑟) → (𝑄‘𝑝) = (𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟)))
5352fveq1d 6887 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(.r‘𝑃)𝑟) → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟))‘𝐴))
5412adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑃 ∈ Ring)
551, 4, 54, 44, 47ringcld 20485 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑞(.r‘𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
56 fvexd 6900 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
5715, 53, 55, 56fvmptd3 7017 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟)) = ((𝑄‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟))‘𝐴))
58 fveq2 6885 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑞 → (𝑄‘𝑝) = (𝑄‘𝑞))
5958fveq1d 6887 . . . . 5 (𝑝 = 𝑞 → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑞)‘𝐴))
60 fvexd 6900 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘𝑞)‘𝐴) ∈ V)
6115, 59, 44, 60fvmptd3 7017 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘𝑞) = ((𝑄‘𝑞)‘𝐴))
62 fveq2 6885 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑟 → (𝑄‘𝑝) = (𝑄‘𝑟))
6362fveq1d 6887 . . . . 5 (𝑝 = 𝑟 → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘𝑟)‘𝐴))
64 fvexd 6900 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘𝑟)‘𝐴) ∈ V)
6515, 63, 47, 64fvmptd3 7017 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘𝑟) = ((𝑄‘𝑟)‘𝐴))
6661, 65oveq12d 7438 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐹‘𝑞)(.r‘𝑅)(𝐹‘𝑟)) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(.r‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴)))
6751, 57, 663eqtr4d 2805 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r‘𝑃)𝑟)) = ((𝐹‘𝑞)(.r‘𝑅)(𝐹‘𝑟)))
68 eqid 2760 . 2 (+g‘𝑃) = (+g‘𝑃)
69 eqid 2760 . 2 (+g‘𝑅) = (+g‘𝑅)
707adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → 𝐼 ∈ 𝑉)
7113adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ CRing)
728adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
73 simpr 490 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → 𝑝 ∈ 𝐵)
7435adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐾 ↑m 𝐼))
7528, 6, 9, 1, 29, 70, 71, 72, 73, 74evlscl 22435 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ 𝐵) → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) ∈ 𝐾)
7675, 15fmptd 7114 . 2 (𝜑 → 𝐹:𝐵⟶𝐾)
7728, 6, 9, 29, 1, 40, 41, 42, 43, 46, 49, 68, 69evlsaddval 22439 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑞(+g‘𝑃)𝑟) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(+g‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴))))
7877simprd 501 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(+g‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴)))
79 fveq2 6885 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(+g‘𝑃)𝑟) → (𝑄‘𝑝) = (𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟)))
8079fveq1d 6887 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(+g‘𝑃)𝑟) → ((𝑄‘𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟))‘𝐴))
8112ringgrpd 20470 . . . . . 6 (𝜑 → 𝑃 ∈ Grp)
8281adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → 𝑃 ∈ Grp)
831, 68, 82, 44, 47grpcld 19159 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝑞(+g‘𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
84 fvexd 6900 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
8515, 80, 83, 84fvmptd3 7017 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟)) = ((𝑄‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟))‘𝐴))
8661, 65oveq12d 7438 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → ((𝐹‘𝑞)(+g‘𝑅)(𝐹‘𝑟)) = (((𝑄‘𝑞)‘𝐴)(+g‘𝑅)((𝑄‘𝑟)‘𝐴)))
8778, 85, 863eqtr4d 2805 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑞 ∈ 𝐵 ∧ 𝑟 ∈ 𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(+g‘𝑃)𝑟)) = ((𝐹‘𝑞)(+g‘𝑅)(𝐹‘𝑟)))
881, 2, 3, 4, 5, 12, 14, 39, 67, 29, 68, 69, 76, 87isrhmd 20723 1 (𝜑 → 𝐹 ∈ (𝑃 RingHom 𝑅))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  Vcvv 3450   ↦ cmpt 5185  ‘cfv 6538  (class class class)co 7420   ↑m cmap 8848  Basecbs 17388   ↾s cress 17409  +gcplusg 17429  .rcmulr 17430  Grpcgrp 19145  1rcur 20408  Ringcrg 20460  CRingccrg 20461   RingHom crh 20700  SubRingcsubrg 20822  algSccascl 22161   mPoly cmpl 22215   evalSub ces 22382
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11257  ax-resscn 11258  ax-1cn 11259  ax-icn 11260  ax-addcl 11261  ax-addrcl 11262  ax-mulcl 11263  ax-mulrcl 11264  ax-mulcom 11265  ax-addass 11266  ax-mulass 11267  ax-distr 11268  ax-i2m1 11269  ax-1ne0 11270  ax-1rid 11271  ax-rnegex 11272  ax-rrecex 11273  ax-cnre 11274  ax-pre-lttri 11275  ax-pre-lttrn 11276  ax-pre-ltadd 11277  ax-pre-mulgt0 11278
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-iin 4953  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-se 5604  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-of 7693  df-ofr 7694  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-2o 8478  df-er 8718  df-map 8850  df-pm 8851  df-ixp 8927  df-en 8975  df-dom 8976  df-sdom 8977  df-fin 8978  df-fsupp 9355  df-sup 9435  df-oi 9505  df-card 10021  df-pnf 11346  df-mnf 11347  df-xr 11348  df-ltxr 11349  df-le 11350  df-sub 11544  df-neg 11545  df-nn 12337  df-2 12406  df-3 12407  df-4 12408  df-5 12409  df-6 12410  df-7 12411  df-8 12412  df-9 12413  df-n0 12608  df-z 12695  df-dec 12816  df-uz 12967  df-fz 13641  df-fzo 13790  df-seq 14146  df-hash 14476  df-struct 17326  df-sets 17343  df-slot 17361  df-ndx 17373  df-base 17389  df-ress 17410  df-plusg 17442  df-mulr 17443  df-sca 17445  df-vsca 17446  df-ip 17447  df-tset 17448  df-ple 17449  df-ds 17451  df-hom 17453  df-cco 17454  df-0g 17613  df-gsum 17614  df-prds 17619  df-pws 17621  df-mre 17757  df-mrc 17758  df-acs 17760  df-mgm 18817  df-sgrp 18909  df-mnd 18925  df-mhm 18979  df-submnd 18980  df-grp 19148  df-minusg 19149  df-sbg 19150  df-mulg 19279  df-subg 19334  df-ghm 19429  df-cntz 19532  df-cmn 19997  df-abl 19998  df-mgp 20362  df-rng 20376  df-ur 20409  df-srg 20414  df-ring 20462  df-cring 20463  df-rhm 20703  df-subrng 20799  df-subrg 20823  df-lmod 21138  df-lss 21208  df-lsp 21248  df-assa 22162  df-asp 22163  df-ascl 22164  df-psr 22218  df-mvr 22219  df-mpl 22220  df-evls 22384
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator