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

Theorem evlsmhpvvval 43045
Description: Give a formula for the evaluation of a homogeneous polynomial given assignments from variables to values. The difference between this and evlsvvval 22069 is that 𝑏𝐷 is restricted to 𝑏𝐺, that is, we can evaluate an 𝑁-th degree homogeneous polynomial over just the terms where the sum of all variable degrees is 𝑁. (Contributed by SN, 5-Mar-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
evlsmhpvvval.q 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘𝑅)
evlsmhpvvval.p 𝐻 = (𝐼 mHomP 𝑈)
evlsmhpvvval.u 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
evlsmhpvvval.d 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
evlsmhpvvval.g 𝐺 = {𝑔𝐷 ∣ ((ℂflds0) Σg 𝑔) = 𝑁}
evlsmhpvvval.k 𝐾 = (Base‘𝑆)
evlsmhpvvval.m 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
evlsmhpvvval.w = (.g𝑀)
evlsmhpvvval.x · = (.r𝑆)
evlsmhpvvval.s (𝜑𝑆 ∈ CRing)
evlsmhpvvval.r (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
evlsmhpvvval.f (𝜑𝐹 ∈ (𝐻𝑁))
evlsmhpvvval.a (𝜑𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
Assertion
Ref Expression
evlsmhpvvval (𝜑 → ((𝑄𝐹)‘𝐴) = (𝑆 Σg (𝑏𝐺 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑏,𝑖   𝐷,𝑏,𝑖   𝐷,𝑔   𝐹,𝑏   𝐺,𝑏   𝐼,𝑏,   𝑖,𝐼   𝐾,𝑏,𝑖   𝑔,𝑁   𝑅,𝑏   𝑆,𝑏,𝑖   𝑈,𝑏,   𝑈,𝑖   𝜑,𝑏,𝑖   𝑔,
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑔,)   𝐴(𝑔,)   𝐷()   𝑄(𝑔,,𝑖,𝑏)   𝑅(𝑔,,𝑖)   𝑆(𝑔,)   · (𝑔,,𝑖,𝑏)   𝑈(𝑔)   (𝑔,,𝑖,𝑏)   𝐹(𝑔,,𝑖)   𝐺(𝑔,,𝑖)   𝐻(𝑔,,𝑖,𝑏)   𝐼(𝑔)   𝐾(𝑔,)   𝑀(𝑔,,𝑖,𝑏)   𝑁(,𝑖,𝑏)

Proof of Theorem evlsmhpvvval
StepHypRef Expression
1 evlsmhpvvval.q . . 3 𝑄 = ((𝐼 evalSub 𝑆)‘𝑅)
2 eqid 2739 . . 3 (𝐼 mPoly 𝑈) = (𝐼 mPoly 𝑈)
3 eqid 2739 . . 3 (Base‘(𝐼 mPoly 𝑈)) = (Base‘(𝐼 mPoly 𝑈))
4 evlsmhpvvval.u . . 3 𝑈 = (𝑆s 𝑅)
5 evlsmhpvvval.d . . 3 𝐷 = { ∈ (ℕ0m 𝐼) ∣ ( “ ℕ) ∈ Fin}
6 evlsmhpvvval.k . . 3 𝐾 = (Base‘𝑆)
7 evlsmhpvvval.m . . 3 𝑀 = (mulGrp‘𝑆)
8 evlsmhpvvval.w . . 3 = (.g𝑀)
9 evlsmhpvvval.x . . 3 · = (.r𝑆)
10 reldmmhp 22125 . . . 4 Rel dom mHomP
11 evlsmhpvvval.p . . . 4 𝐻 = (𝐼 mHomP 𝑈)
12 evlsmhpvvval.f . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ (𝐻𝑁))
1310, 11, 12elfvov1 7398 . . 3 (𝜑𝐼 ∈ V)
14 evlsmhpvvval.s . . 3 (𝜑𝑆 ∈ CRing)
15 evlsmhpvvval.r . . 3 (𝜑𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆))
1611, 2, 3, 12mhpmpl 22132 . . 3 (𝜑𝐹 ∈ (Base‘(𝐼 mPoly 𝑈)))
17 evlsmhpvvval.a . . 3 (𝜑𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
181, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17evlsvvval 22069 . 2 (𝜑 → ((𝑄𝐹)‘𝐴) = (𝑆 Σg (𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))))
19 eqid 2739 . . 3 (0g𝑆) = (0g𝑆)
2014crngringd 20218 . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ Ring)
2120ringcmnd 20256 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ CMnd)
22 ovex 7389 . . . . 5 (ℕ0m 𝐼) ∈ V
235, 22rabex2 5269 . . . 4 𝐷 ∈ V
2423a1i 11 . . 3 (𝜑𝐷 ∈ V)
2520adantr 481 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐷) → 𝑆 ∈ Ring)
26 eqid 2739 . . . . . . . 8 (Base‘𝑈) = (Base‘𝑈)
272, 26, 3, 5, 16mplelf 21972 . . . . . . 7 (𝜑𝐹:𝐷⟶(Base‘𝑈))
284subrgbas 20553 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅 = (Base‘𝑈))
296subrgss 20544 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → 𝑅𝐾)
3028, 29eqsstrrd 3950 . . . . . . . 8 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → (Base‘𝑈) ⊆ 𝐾)
3115, 30syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → (Base‘𝑈) ⊆ 𝐾)
3227, 31fssd 6672 . . . . . 6 (𝜑𝐹:𝐷𝐾)
3332ffvelcdmda 7025 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐷) → (𝐹𝑏) ∈ 𝐾)
3413adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐷) → 𝐼 ∈ V)
3514adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐷) → 𝑆 ∈ CRing)
3617adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐷) → 𝐴 ∈ (𝐾m 𝐼))
37 simpr 485 . . . . . 6 ((𝜑𝑏𝐷) → 𝑏𝐷)
385, 6, 7, 8, 34, 35, 36, 37evlsvvvallem 22067 . . . . 5 ((𝜑𝑏𝐷) → (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))) ∈ 𝐾)
396, 9, 25, 33, 38ringcld 20232 . . . 4 ((𝜑𝑏𝐷) → ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))) ∈ 𝐾)
4039fmpttd 7056 . . 3 (𝜑 → (𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))):𝐷𝐾)
414, 19subrg0 20551 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ (SubRing‘𝑆) → (0g𝑆) = (0g𝑈))
4215, 41syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (0g𝑆) = (0g𝑈))
4342oveq2d 7372 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 supp (0g𝑆)) = (𝐹 supp (0g𝑈)))
44 eqid 2739 . . . . . . . . . 10 (0g𝑈) = (0g𝑈)
4511, 44, 5, 12mhpdeg 22133 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝐹 supp (0g𝑈)) ⊆ {𝑔𝐷 ∣ ((ℂflds0) Σg 𝑔) = 𝑁})
46 evlsmhpvvval.g . . . . . . . . 9 𝐺 = {𝑔𝐷 ∣ ((ℂflds0) Σg 𝑔) = 𝑁}
4745, 46sseqtrrdi 3956 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐹 supp (0g𝑈)) ⊆ 𝐺)
4843, 47eqsstrd 3949 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐹 supp (0g𝑆)) ⊆ 𝐺)
49 fvexd 6842 . . . . . . 7 (𝜑 → (0g𝑆) ∈ V)
5032, 48, 24, 49suppssr 8135 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → (𝐹𝑏) = (0g𝑆))
5150oveq1d 7371 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))) = ((0g𝑆) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))
5220adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → 𝑆 ∈ Ring)
53 eldifi 4061 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ (𝐷𝐺) → 𝑏𝐷)
5453, 38sylan2 599 . . . . . 6 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))) ∈ 𝐾)
556, 9, 19, 52, 54ringlzd 20267 . . . . 5 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → ((0g𝑆) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))) = (0g𝑆))
5651, 55eqtrd 2774 . . . 4 ((𝜑𝑏 ∈ (𝐷𝐺)) → ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))) = (0g𝑆))
5756, 24suppss2 8140 . . 3 (𝜑 → ((𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))) supp (0g𝑆)) ⊆ 𝐺)
585, 2, 4, 3, 6, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 16, 17evlsvvvallem2 22068 . . 3 (𝜑 → (𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))) finSupp (0g𝑆))
596, 19, 21, 24, 40, 57, 58gsumres 19879 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg ((𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))) ↾ 𝐺)) = (𝑆 Σg (𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))))
6046ssrab3 4013 . . . . 5 𝐺𝐷
6160a1i 11 . . . 4 (𝜑𝐺𝐷)
6261resmptd 5992 . . 3 (𝜑 → ((𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))) ↾ 𝐺) = (𝑏𝐺 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))))
6362oveq2d 7372 . 2 (𝜑 → (𝑆 Σg ((𝑏𝐷 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖)))))) ↾ 𝐺)) = (𝑆 Σg (𝑏𝐺 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))))
6418, 59, 633eqtr2d 2780 1 (𝜑 → ((𝑄𝐹)‘𝐴) = (𝑆 Σg (𝑏𝐺 ↦ ((𝐹𝑏) · (𝑀 Σg (𝑖𝐼 ↦ ((𝑏𝑖) (𝐴𝑖))))))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 396   = wceq 1547  wcel 2119  {crab 3391  Vcvv 3431  cdif 3880  wss 3883  cmpt 5153  ccnv 5617  cres 5620  cima 5621  cfv 6485  (class class class)co 7356   supp csupp 8100  m cmap 8763  Fincfn 8883  cn 12165  0cn0 12428  Basecbs 17170  s cress 17191  .rcmulr 17212  0gc0g 17393   Σg cgsu 17394  .gcmg 19034  mulGrpcmgp 20112  Ringcrg 20205  CRingccrg 20206  SubRingcsubrg 20541  fldccnfld 21347   mPoly cmpl 21881   evalSub ces 22048   mHomP cmhp 22121
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-resscn 11086  ax-1cn 11087  ax-icn 11088  ax-addcl 11089  ax-addrcl 11090  ax-mulcl 11091  ax-mulrcl 11092  ax-mulcom 11093  ax-addass 11094  ax-mulass 11095  ax-distr 11096  ax-i2m1 11097  ax-1ne0 11098  ax-1rid 11099  ax-rnegex 11100  ax-rrecex 11101  ax-cnre 11102  ax-pre-lttri 11103  ax-pre-lttrn 11104  ax-pre-ltadd 11105  ax-pre-mulgt0 11106
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-nel 3039  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rmo 3344  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-tp 4560  df-op 4562  df-uni 4839  df-int 4878  df-iun 4923  df-iin 4924  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-se 5572  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-isom 6494  df-riota 7313  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-of 7620  df-ofr 7621  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-supp 8101  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-2o 8396  df-er 8633  df-map 8765  df-pm 8766  df-ixp 8836  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-fin 8887  df-fsupp 9265  df-sup 9345  df-oi 9415  df-card 9854  df-pnf 11172  df-mnf 11173  df-xr 11174  df-ltxr 11175  df-le 11176  df-sub 11370  df-neg 11371  df-nn 12166  df-2 12235  df-3 12236  df-4 12237  df-5 12238  df-6 12239  df-7 12240  df-8 12241  df-9 12242  df-n0 12429  df-z 12516  df-dec 12636  df-uz 12780  df-fz 13453  df-fzo 13600  df-seq 13955  df-hash 14284  df-struct 17108  df-sets 17125  df-slot 17143  df-ndx 17155  df-base 17171  df-ress 17192  df-plusg 17224  df-mulr 17225  df-sca 17227  df-vsca 17228  df-ip 17229  df-tset 17230  df-ple 17231  df-ds 17233  df-hom 17235  df-cco 17236  df-0g 17395  df-gsum 17396  df-prds 17401  df-pws 17403  df-mre 17539  df-mrc 17540  df-acs 17542  df-mgm 18599  df-sgrp 18678  df-mnd 18694  df-mhm 18742  df-submnd 18743  df-grp 18903  df-minusg 18904  df-sbg 18905  df-mulg 19035  df-subg 19090  df-ghm 19179  df-cntz 19283  df-cmn 19748  df-abl 19749  df-mgp 20113  df-rng 20125  df-ur 20154  df-srg 20159  df-ring 20207  df-cring 20208  df-rhm 20443  df-subrng 20518  df-subrg 20542  df-lmod 20852  df-lss 20922  df-lsp 20962  df-assa 21828  df-asp 21829  df-ascl 21830  df-psr 21884  df-mvr 21885  df-mpl 21886  df-evls 22050  df-mhp 22124
This theorem is referenced by:  mhphf  43047
  Copyright terms: Public domain W3C validator