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 42853
Description: The function 𝐹 mapping polynomials 𝑝 to their subring evaluation at a given point 𝑋 is a ring homomorphism. Compare evls1maprhm 22322. (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 2735 . 2 (1r𝑃) = (1r𝑃)
3 eqid 2735 . 2 (1r𝑅) = (1r𝑅)
4 eqid 2735 . 2 (.r𝑃) = (.r𝑃)
5 eqid 2735 . 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 21980 . 2 (𝜑𝑃 ∈ Ring)
13 evlsmaprhm.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ CRing)
1413crngringd 20183 . 2 (𝜑𝑅 ∈ Ring)
15 evlsmaprhm.f . . . 4 𝐹 = (𝑝𝐵 ↦ ((𝑄𝑝)‘𝐴))
16 fveq2 6833 . . . . 5 (𝑝 = (1r𝑃) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(1r𝑃)))
1716fveq1d 6835 . . . 4 (𝑝 = (1r𝑃) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴))
181, 2ringidcl 20202 . . . . 5 (𝑃 ∈ Ring → (1r𝑃) ∈ 𝐵)
1912, 18syl 17 . . . 4 (𝜑 → (1r𝑃) ∈ 𝐵)
20 fvexd 6848 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴) ∈ V)
2115, 17, 19, 20fvmptd3 6964 . . 3 (𝜑 → (𝐹‘(1r𝑃)) = ((𝑄‘(1r𝑃))‘𝐴))
22 eqid 2735 . . . . . . 7 (algSc‘𝑃) = (algSc‘𝑃)
23 eqid 2735 . . . . . . 7 (1r𝑈) = (1r𝑈)
246, 22, 23, 2, 7, 11mplascl1 21983 . . . . . 6 (𝜑 → ((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)) = (1r𝑃))
2524eqcomd 2741 . . . . 5 (𝜑 → (1r𝑃) = ((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))
2625fveq2d 6837 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘(1r𝑃)) = (𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈))))
2726fveq1d 6835 . . 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 2836 . . . . . 6 (𝜑 → (1r𝑈) ∈ 𝑆)
35 evlsmaprhm.a . . . . . 6 (𝜑𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
3628, 6, 9, 29, 1, 22, 7, 13, 8, 34, 35evlsscaval 42847 . . . . 5 (𝜑 → (((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)) ∈ 𝐵 ∧ ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑈)))
3736simprd 495 . . . 4 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑈))
3837, 31eqtr4d 2773 . . 3 (𝜑 → ((𝑄‘((algSc‘𝑃)‘(1r𝑈)))‘𝐴) = (1r𝑅))
3921, 27, 383eqtrd 2774 . 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 2736 . . . . . 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 2736 . . . . . 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 42852 . . . 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 6833 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(.r𝑃)𝑟) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)))
5352fveq1d 6835 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(.r𝑃)𝑟) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴))
5412adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑃 ∈ Ring)
551, 4, 54, 44, 47ringcld 20197 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑞(.r𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
56 fvexd 6848 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
5715, 53, 55, 56fvmptd3 6964 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)) = ((𝑄‘(𝑞(.r𝑃)𝑟))‘𝐴))
58 fveq2 6833 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑞 → (𝑄𝑝) = (𝑄𝑞))
5958fveq1d 6835 . . . . 5 (𝑝 = 𝑞 → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄𝑞)‘𝐴))
60 fvexd 6848 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑞)‘𝐴) ∈ V)
6115, 59, 44, 60fvmptd3 6964 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹𝑞) = ((𝑄𝑞)‘𝐴))
62 fveq2 6833 . . . . . 6 (𝑝 = 𝑟 → (𝑄𝑝) = (𝑄𝑟))
6362fveq1d 6835 . . . . 5 (𝑝 = 𝑟 → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄𝑟)‘𝐴))
64 fvexd 6848 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄𝑟)‘𝐴) ∈ V)
6515, 63, 47, 64fvmptd3 6964 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹𝑟) = ((𝑄𝑟)‘𝐴))
6661, 65oveq12d 7376 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝐹𝑞)(.r𝑅)(𝐹𝑟)) = (((𝑄𝑞)‘𝐴)(.r𝑅)((𝑄𝑟)‘𝐴)))
6751, 57, 663eqtr4d 2780 . 2 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝐹‘(𝑞(.r𝑃)𝑟)) = ((𝐹𝑞)(.r𝑅)(𝐹𝑟)))
68 eqid 2735 . 2 (+g𝑃) = (+g𝑃)
69 eqid 2735 . 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 42846 . . 3 ((𝜑𝑝𝐵) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) ∈ 𝐾)
7675, 15fmptd 7059 . 2 (𝜑𝐹:𝐵𝐾)
7728, 6, 9, 29, 1, 40, 41, 42, 43, 46, 49, 68, 69evlsaddval 42851 . . . 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 6833 . . . . 5 (𝑝 = (𝑞(+g𝑃)𝑟) → (𝑄𝑝) = (𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟)))
8079fveq1d 6835 . . . 4 (𝑝 = (𝑞(+g𝑃)𝑟) → ((𝑄𝑝)‘𝐴) = ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴))
8112ringgrpd 20179 . . . . . 6 (𝜑𝑃 ∈ Grp)
8281adantr 480 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → 𝑃 ∈ Grp)
831, 68, 82, 44, 47grpcld 18879 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → (𝑞(+g𝑃)𝑟) ∈ 𝐵)
84 fvexd 6848 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑞𝐵𝑟𝐵)) → ((𝑄‘(𝑞(+g𝑃)𝑟))‘𝐴) ∈ V)
8515, 80, 83, 84fvmptd3 6964 . . 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 2780 . 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 3439  cmpt 5178  cfv 6491  (class class class)co 7358  m cmap 8765  Basecbs 17138  s cress 17159  +gcplusg 17179  .rcmulr 17180  Grpcgrp 18865  1rcur 20118  Ringcrg 20170  CRingccrg 20171   RingHom crh 20407  SubRingcsubrg 20504  algSccascl 21809   mPoly cmpl 21864   evalSub ces 22029
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 2183  ax-ext 2707  ax-rep 5223  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pow 5309  ax-pr 5376  ax-un 7680  ax-cnex 11084  ax-resscn 11085  ax-1cn 11086  ax-icn 11087  ax-addcl 11088  ax-addrcl 11089  ax-mulcl 11090  ax-mulrcl 11091  ax-mulcom 11092  ax-addass 11093  ax-mulass 11094  ax-distr 11095  ax-i2m1 11096  ax-1ne0 11097  ax-1rid 11098  ax-rnegex 11099  ax-rrecex 11100  ax-cnre 11101  ax-pre-lttri 11102  ax-pre-lttrn 11103  ax-pre-ltadd 11104  ax-pre-mulgt0 11105
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 2538  df-eu 2568  df-clab 2714  df-cleq 2727  df-clel 2810  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-nel 3036  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3349  df-reu 3350  df-rab 3399  df-v 3441  df-sbc 3740  df-csb 3849  df-dif 3903  df-un 3905  df-in 3907  df-ss 3917  df-pss 3920  df-nul 4285  df-if 4479  df-pw 4555  df-sn 4580  df-pr 4582  df-tp 4584  df-op 4586  df-uni 4863  df-int 4902  df-iun 4947  df-iin 4948  df-br 5098  df-opab 5160  df-mpt 5179  df-tr 5205  df-id 5518  df-eprel 5523  df-po 5531  df-so 5532  df-fr 5576  df-se 5577  df-we 5578  df-xp 5629  df-rel 5630  df-cnv 5631  df-co 5632  df-dm 5633  df-rn 5634  df-res 5635  df-ima 5636  df-pred 6258  df-ord 6319  df-on 6320  df-lim 6321  df-suc 6322  df-iota 6447  df-fun 6493  df-fn 6494  df-f 6495  df-f1 6496  df-fo 6497  df-f1o 6498  df-fv 6499  df-isom 6500  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 8103  df-frecs 8223  df-wrecs 8254  df-recs 8303  df-rdg 8341  df-1o 8397  df-2o 8398  df-er 8635  df-map 8767  df-pm 8768  df-ixp 8838  df-en 8886  df-dom 8887  df-sdom 8888  df-fin 8889  df-fsupp 9267  df-sup 9347  df-oi 9417  df-card 9853  df-pnf 11170  df-mnf 11171  df-xr 11172  df-ltxr 11173  df-le 11174  df-sub 11368  df-neg 11369  df-nn 12148  df-2 12210  df-3 12211  df-4 12212  df-5 12213  df-6 12214  df-7 12215  df-8 12216  df-9 12217  df-n0 12404  df-z 12491  df-dec 12610  df-uz 12754  df-fz 13426  df-fzo 13573  df-seq 13927  df-hash 14256  df-struct 17076  df-sets 17093  df-slot 17111  df-ndx 17123  df-base 17139  df-ress 17160  df-plusg 17192  df-mulr 17193  df-sca 17195  df-vsca 17196  df-ip 17197  df-tset 17198  df-ple 17199  df-ds 17201  df-hom 17203  df-cco 17204  df-0g 17363  df-gsum 17364  df-prds 17369  df-pws 17371  df-mre 17507  df-mrc 17508  df-acs 17510  df-mgm 18567  df-sgrp 18646  df-mnd 18662  df-mhm 18710  df-submnd 18711  df-grp 18868  df-minusg 18869  df-sbg 18870  df-mulg 19000  df-subg 19055  df-ghm 19144  df-cntz 19248  df-cmn 19713  df-abl 19714  df-mgp 20078  df-rng 20090  df-ur 20119  df-srg 20124  df-ring 20172  df-cring 20173  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 21867  df-mvr 21868  df-mpl 21869  df-evls 22031
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator