Users' Mathboxes Mathbox for Steven Nguyen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  evlsmaprhm Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem evlsmaprhm 43005
Description: The function 𝐹 mapping polynomials 𝑝 to their subring evaluation at a given point 𝑋 is a ring homomorphism. Compare evls1maprhm 22319. (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 = (𝑅s 𝑆)
evlsmaprhm.b 𝐵 = (Base‘𝑃)
evlsmaprhm.k 𝐾 = (Base‘𝑅)
evlsmaprhm.f 𝐹 = (𝑝𝐵 ↦ ((𝑄𝑝)‘𝐴))
evlsmaprhm.i (𝜑𝐼𝑉)
evlsmaprhm.r (𝜑𝑅 ∈ CRing)
evlsmaprhm.s (𝜑𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
evlsmaprhm.a (𝜑𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
Assertion
Ref Expression
evlsmaprhm (𝜑𝐹 ∈ (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 2737 . 2 (1r𝑃) = (1r𝑃)
3 eqid 2737 . 2 (1r𝑅) = (1r𝑅)
4 eqid 2737 . 2 (.r𝑃) = (.r𝑃)
5 eqid 2737 . 2 (.r𝑅) = (.r𝑅)
6 evlsmaprhm.p . . 3 𝑃 = (𝐼 mPoly 𝑈)
7 evlsmaprhm.i . . 3 (𝜑𝐼𝑉)
8 evlsmaprhm.s . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
9 evlsmaprhm.u . . . . 5 𝑈 = (𝑅s 𝑆)
109subrgring 20509 . . . 4 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → 𝑈 ∈ Ring)
118, 10syl 17 . . 3 (𝜑𝑈 ∈ Ring)
126, 7, 11mplringd 21979 . 2 (𝜑𝑃 ∈ Ring)
13 evlsmaprhm.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
1413crngringd 20185 . 2 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
15 evlsmaprhm.f . . . 4 𝐹 = (𝑝𝐵 ↦ ((𝑄𝑝)‘𝐴))
16 fveq2 6832 . . . . 5 (𝑝 = (1r𝑃) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(1r𝑃)))
1716fveq1d 6834 . . . 4 (𝑝 = (1r𝑃) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴))
181, 2ringidcl 20204 . . . . 5 (𝑃 ∈ Ring → (1r𝑃) ∈ 𝐵)
1912, 18syl 17 . . . 4 (𝜑 → (1r𝑃) ∈ 𝐵)
20 fvexd 6847 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴) ∈ V)
2115, 17, 19, 20fvmptd3 6963 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(1r𝑃)) = ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴))
22 eqid 2737 . . . . . . 7 (algSc‘𝑃) = (algSc‘𝑃)
23 eqid 2737 . . . . . . 7 (1r𝑈) = (1r𝑈)
246, 22, 23, 2, 7, 11mplascl1 21982 . . . . . 6 (𝜑 → ((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)) = (1r𝑃))
2524eqcomd 2743 . . . . 5 (𝜑 → (1r𝑃) = ((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))
2625fveq2d 6836 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(1r𝑃)) = (𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈))))
2726fveq1d 6834 . . 3 (𝜑 → ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴) = ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴))
28 evlsmaprhm.q . . . . . 6 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑅)‘𝑆)
29 evlsmaprhm.k . . . . . 6 𝐾 = (Base‘𝑅)
309, 3subrg1 20517 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r𝑅) = (1r𝑈))
318, 30syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (1r𝑅) = (1r𝑈))
323subrg1cl 20515 . . . . . . . 8 (𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅) → (1r𝑅) ∈ 𝑆)
338, 32syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (1r𝑅) ∈ 𝑆)
3431, 33eqeltrrd 2838 . . . . . 6 (𝜑 → (1r𝑈) ∈ 𝑆)
35 evlsmaprhm.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
3628, 6, 9, 29, 1, 22, 7, 13, 8, 34, 35evlsscaval 42999 . . . . 5 (𝜑 → (((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑈)))
3736simprd 495 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑈))
3837, 31eqtr4d 2775 . . 3 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑅))
3921, 27, 383eqtrd 2776 . 2 (𝜑 → (𝐹‘(1r𝑃)) = (1r𝑅))
407adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝐼𝑉)
4113adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑅 ∈ CRing)
428adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
4335adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
44 simprl 771 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑞𝐵)
45 eqidd 2738 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑞)‘𝐴) = ((𝑄𝑞)‘𝐴))
4644, 45jca 511 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑞𝐵 ∧ ((𝑄𝑞)‘𝐴) = ((𝑄𝑞)‘𝐴)))
47 simprr 773 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑟𝐵)
48 eqidd 2738 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑟)‘𝐴) = ((𝑄𝑟)‘𝐴))
4947, 48jca 511 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑟𝐵 ∧ ((𝑄𝑟)‘𝐴) = ((𝑄𝑟)‘𝐴)))
5028, 6, 9, 29, 1, 40, 41, 42, 43, 46, 49, 4, 5evlsmulval 43004 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑞(.r𝑃)𝑟) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(.r𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴))))
5150simprd 495 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(.r𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴)))
52 fveq2 6832 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(.r𝑃)𝑟) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)))
5352fveq1d 6834 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(.r𝑃)𝑟) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴))
5412adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑃 ∈ Ring)
551, 4, 54, 44, 47ringcld 20199 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑞(.r𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
56 fvexd 6847 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
5715, 53, 55, 56fvmptd3 6963 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)) = ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴))
58 fveq2 6832 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑞 → (𝑄𝑝) = (𝑄𝑞))
5958fveq1d 6834 . . . . 5 (𝑝 = 𝑞 → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄𝑞)‘𝐴))
60 fvexd 6847 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑞)‘𝐴) ∈ V)
6115, 59, 44, 60fvmptd3 6963 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹𝑞) = ((𝑄𝑞)‘𝐴))
62 fveq2 6832 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑟 → (𝑄𝑝) = (𝑄𝑟))
6362fveq1d 6834 . . . . 5 (𝑝 = 𝑟 → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄𝑟)‘𝐴))
64 fvexd 6847 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑟)‘𝐴) ∈ V)
6515, 63, 47, 64fvmptd3 6963 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹𝑟) = ((𝑄𝑟)‘𝐴))
6661, 65oveq12d 7376 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝐹𝑞)(.r𝑅)(𝐹𝑟)) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(.r𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴)))
6751, 57, 663eqtr4d 2782 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)) = ((𝐹𝑞)(.r𝑅)(𝐹𝑟)))
68 eqid 2737 . 2 (+g𝑃) = (+g𝑃)
69 eqid 2737 . 2 (+g𝑅) = (+g𝑅)
707adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑝𝐵) → 𝐼𝑉)
7113adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑝𝐵) → 𝑅 ∈ CRing)
728adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑝𝐵) → 𝑆 ∈ (SubRing‘𝑅))
73 simpr 484 . . . 4 ((𝜑𝑝𝐵) → 𝑝𝐵)
7435adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑝𝐵) → 𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
7528, 6, 9, 1, 29, 70, 71, 72, 73, 74evlscl 42998 . . 3 ((𝜑𝑝𝐵) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) ∈ 𝐾)
7675, 15fmptd 7058 . 2 (𝜑𝐹:𝐵𝐾)
7728, 6, 9, 29, 1, 40, 41, 42, 43, 46, 49, 68, 69evlsaddval 43003 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑞(+g𝑃)𝑟) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(+g𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴))))
7877simprd 495 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(+g𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴)))
79 fveq2 6832 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(+g𝑃)𝑟) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟)))
8079fveq1d 6834 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(+g𝑃)𝑟) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴))
8112ringgrpd 20181 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
8281adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑃 ∈ Grp)
831, 68, 82, 44, 47grpcld 18881 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑞(+g𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
84 fvexd 6847 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
8515, 80, 83, 84fvmptd3 6963 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(+g𝑃)𝑟)) = ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴))
8661, 65oveq12d 7376 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝐹𝑞)(+g𝑅)(𝐹𝑟)) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(+g𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴)))
8778, 85, 863eqtr4d 2782 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(+g𝑃)𝑟)) = ((𝐹𝑞)(+g𝑅)(𝐹𝑟)))
881, 2, 3, 4, 5, 12, 14, 39, 67, 29, 68, 69, 76, 87isrhmd 20425 1 (𝜑𝐹 ∈ (𝑃 RingHom 𝑅))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1542  wcel 2114  Vcvv 3430  cmpt 5167  cfv 6490  (class class class)co 7358  m cmap 8764  Basecbs 17137  s cress 17158  +gcplusg 17178  .rcmulr 17179  Grpcgrp 18867  1rcur 20120  Ringcrg 20172  CRingccrg 20173   RingHom crh 20407  SubRingcsubrg 20504  algSccascl 21809   mPoly cmpl 21863   evalSub ces 22028
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5300  ax-pr 5368  ax-un 7680  ax-cnex 11083  ax-resscn 11084  ax-1cn 11085  ax-icn 11086  ax-addcl 11087  ax-addrcl 11088  ax-mulcl 11089  ax-mulrcl 11090  ax-mulcom 11091  ax-addass 11092  ax-mulass 11093  ax-distr 11094  ax-i2m1 11095  ax-1ne0 11096  ax-1rid 11097  ax-rnegex 11098  ax-rrecex 11099  ax-cnre 11100  ax-pre-lttri 11101  ax-pre-lttrn 11102  ax-pre-ltadd 11103  ax-pre-mulgt0 11104
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3343  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-tp 4573  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-iin 4937  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-isom 6499  df-riota 7315  df-ov 7361  df-oprab 7362  df-mpo 7363  df-of 7622  df-ofr 7623  df-om 7809  df-1st 7933  df-2nd 7934  df-supp 8102  df-frecs 8222  df-wrecs 8253  df-recs 8302  df-rdg 8340  df-1o 8396  df-2o 8397  df-er 8634  df-map 8766  df-pm 8767  df-ixp 8837  df-en 8885  df-dom 8886  df-sdom 8887  df-fin 8888  df-fsupp 9266  df-sup 9346  df-oi 9416  df-card 9852  df-pnf 11169  df-mnf 11170  df-xr 11171  df-ltxr 11172  df-le 11173  df-sub 11367  df-neg 11368  df-nn 12147  df-2 12209  df-3 12210  df-4 12211  df-5 12212  df-6 12213  df-7 12214  df-8 12215  df-9 12216  df-n0 12403  df-z 12490  df-dec 12609  df-uz 12753  df-fz 13425  df-fzo 13572  df-seq 13926  df-hash 14255  df-struct 17075  df-sets 17092  df-slot 17110  df-ndx 17122  df-base 17138  df-ress 17159  df-plusg 17191  df-mulr 17192  df-sca 17194  df-vsca 17195  df-ip 17196  df-tset 17197  df-ple 17198  df-ds 17200  df-hom 17202  df-cco 17203  df-0g 17362  df-gsum 17363  df-prds 17368  df-pws 17370  df-mre 17506  df-mrc 17507  df-acs 17509  df-mgm 18566  df-sgrp 18645  df-mnd 18661  df-mhm 18709  df-submnd 18710  df-grp 18870  df-minusg 18871  df-sbg 18872  df-mulg 19002  df-subg 19057  df-ghm 19146  df-cntz 19250  df-cmn 19715  df-abl 19716  df-mgp 20080  df-rng 20092  df-ur 20121  df-srg 20126  df-ring 20174  df-cring 20175  df-rhm 20410  df-subrng 20481  df-subrg 20505  df-lmod 20815  df-lss 20885  df-lsp 20925  df-assa 21810  df-asp 21811  df-ascl 21812  df-psr 21866  df-mvr 21867  df-mpl 21868  df-evls 22030
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator