Theorem idomrootle 40936

Description: No element of an integral domain can have more than 𝑁 𝑁-th roots. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Sep-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
idomrootle.b	⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
idomrootle.e	⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))

Assertion

Ref	Expression
idomrootle	⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}) ≤ 𝑁)

Distinct variable groups:   𝑦,𝐵   𝑦,𝑁   𝑦,𝑅   𝑦,𝑋

Allowed substitution hint:   ↑ (𝑦)

Proof of Theorem idomrootle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Poly1‘𝑅) = (Poly1‘𝑅)
2		eqid 2738	. . 3 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(Poly1‘𝑅))
3		eqid 2738	. . 3 ⊢ ( deg1 ‘𝑅) = ( deg1 ‘𝑅)
4		eqid 2738	. . 3 ⊢ (eval1‘𝑅) = (eval1‘𝑅)
5		eqid 2738	. . 3 ⊢ (0g‘𝑅) = (0g‘𝑅)
6		eqid 2738	. . 3 ⊢ (0g‘(Poly1‘𝑅)) = (0g‘(Poly1‘𝑅))
7		simp1 1134	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ IDomn)
8		isidom 20488	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn ↔ (𝑅 ∈ CRing ∧ 𝑅 ∈ Domn))
9	8	simplbi 497	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ CRing)
10	7, 9	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ CRing)
11		crngring 19710	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → 𝑅 ∈ Ring)
12	10, 11	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ Ring)
13	1	ply1ring 21329	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (Poly1‘𝑅) ∈ Ring)
14	12, 13	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (Poly1‘𝑅) ∈ Ring)
15		ringgrp 19703	. . . . 5 ⊢ ((Poly1‘𝑅) ∈ Ring → (Poly1‘𝑅) ∈ Grp)
16	14, 15	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (Poly1‘𝑅) ∈ Grp)
17		eqid 2738	. . . . . . . 8 ⊢ (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) = (mulGrp‘(Poly1‘𝑅))
18	17	ringmgp 19704	. . . . . . 7 ⊢ ((Poly1‘𝑅) ∈ Ring → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd)
19	14, 18	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd)
20		mndmgm 18307	. . . . . 6 ⊢ ((mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mnd → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm)
21	19, 20	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm)
22		simp3 1136	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ)
23		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (var1‘𝑅) = (var1‘𝑅)
24	23, 1, 2	vr1cl 21298	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
25	12, 24	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
26	17, 2	mgpbas 19641	. . . . . 6 ⊢ (Base‘(Poly1‘𝑅)) = (Base‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))
27		eqid 2738	. . . . . 6 ⊢ (.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅))) = (.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))
28	26, 27	mulgnncl 18634	. . . . 5 ⊢ (((mulGrp‘(Poly1‘𝑅)) ∈ Mgm ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ (var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
29	21, 22, 25, 28	syl3anc 1369	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
30		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (algSc‘(Poly1‘𝑅)) = (algSc‘(Poly1‘𝑅))
31		idomrootle.b	. . . . . . 7 ⊢ 𝐵 = (Base‘𝑅)
32	1, 30, 31, 2	ply1sclf 21366	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (algSc‘(Poly1‘𝑅)):𝐵⟶(Base‘(Poly1‘𝑅)))
33	12, 32	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (algSc‘(Poly1‘𝑅)):𝐵⟶(Base‘(Poly1‘𝑅)))
34		simp2 1135	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑋 ∈ 𝐵)
35	33, 34	ffvelrnd 6944	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
36		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (-g‘(Poly1‘𝑅)) = (-g‘(Poly1‘𝑅))
37	2, 36	grpsubcl 18570	. . . 4 ⊢ (((Poly1‘𝑅) ∈ Grp ∧ (𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ ((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
38	16, 29, 35, 37	syl3anc 1369	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)))
39	3, 1, 2	deg1xrcl 25152	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ ℝ*)
40	35, 39	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ ℝ*)
41		0xr 10953	. . . . . . . . . 10 ⊢ 0 ∈ ℝ*
42	41	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 ∈ ℝ*)
43		nnre 11910	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ)
44	43	rexrd 10956	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℝ*)
45	44	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℝ*)
46	3, 1, 31, 30	deg1sclle 25182	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≤ 0)
47	12, 34, 46	syl2anc 583	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≤ 0)
48		nngt0 11934	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 0 < 𝑁)
49	48	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 0 < 𝑁)
50	40, 42, 45, 47, 49	xrlelttrd 12823	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) < 𝑁)
51	8	simprbi 496	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ Domn)
52		domnnzr 20479	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ Domn → 𝑅 ∈ NzRing)
53	51, 52	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ IDomn → 𝑅 ∈ NzRing)
54	7, 53	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ NzRing)
55		nnnn0 12170	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → 𝑁 ∈ ℕ0)
56	55	3ad2ant3 1133	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑁 ∈ ℕ0)
57	3, 1, 23, 17, 27	deg1pw 25190	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ NzRing ∧ 𝑁 ∈ ℕ0) → (( deg1 ‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))) = 𝑁)
58	54, 56, 57	syl2anc 583	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))) = 𝑁)
59	50, 58	breqtrrd 5098	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) < (( deg1 ‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))))
60	1, 3, 12, 2, 36, 29, 35, 59	deg1sub 25178	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) = (( deg1 ‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))))
61	60, 58	eqtrd 2778	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) = 𝑁)
62	61, 56	eqeltrd 2839	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0)
63	3, 1, 6, 2	deg1nn0clb 25160	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ Ring ∧ ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅))) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)) ↔ (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0))
64	12, 38, 63	syl2anc 583	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)) ↔ (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ ℕ0))
65	62, 64	mpbird 256	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ≠ (0g‘(Poly1‘𝑅)))
66	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 38, 65	fta1g 25237	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘(◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)})) ≤ (( deg1 ‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))))
67		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (𝑅 ↑s 𝐵) = (𝑅 ↑s 𝐵)
68		eqid 2738	. . . . . . 7 ⊢ (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)) = (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵))
69	31	fvexi 6770	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐵 ∈ V
70	69	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝐵 ∈ V)
71	4, 1, 67, 31	evl1rhm 21408	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ CRing → (eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)))
72	10, 71	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)))
73	2, 68	rhmf 19885	. . . . . . . . 9 ⊢ ((eval1‘𝑅) ∈ ((Poly1‘𝑅) RingHom (𝑅 ↑s 𝐵)) → (eval1‘𝑅):(Base‘(Poly1‘𝑅))⟶(Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
74	72, 73	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (eval1‘𝑅):(Base‘(Poly1‘𝑅))⟶(Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
75	74, 38	ffvelrnd 6944	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) ∈ (Base‘(𝑅 ↑s 𝐵)))
76	67, 31, 68, 7, 70, 75	pwselbas 17117	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))):𝐵⟶𝐵)
77	76	ffnd 6585	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → ((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) Fn 𝐵)
78		fniniseg2 6921	. . . . 5 ⊢ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) Fn 𝐵 → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)})
79	77, 78	syl 17	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)})
80	10	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ CRing)
81		simpr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝐵)
82	4, 23, 31, 1, 2, 80, 81	evl1vard 21413	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((var1‘𝑅) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘(var1‘𝑅))‘𝑦) = 𝑦))
83		idomrootle.e	. . . . . . . . . 10 ⊢ ↑ = (.g‘(mulGrp‘𝑅))
84		simpl3 1191	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℕ)
85	84, 55	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ℕ0)
86	4, 1, 31, 2, 80, 81, 82, 27, 83, 85	evl1expd 21421	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘(𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅)))‘𝑦) = (𝑁 ↑ 𝑦)))
87		simpl2 1190	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑋 ∈ 𝐵)
88	4, 1, 31, 30, 2, 80, 87, 81	evl1scad 21411	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))‘𝑦) = 𝑋))
89		eqid 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ (-g‘𝑅) = (-g‘𝑅)
90	4, 1, 31, 2, 80, 81, 86, 88, 36, 89	evl1subd 21418	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)) ∈ (Base‘(Poly1‘𝑅)) ∧ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋)))
91	90	simprd 495	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋))
92	91	eqeq1d 2740	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅) ↔ ((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅)))
93		ringgrp 19703	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → 𝑅 ∈ Grp)
94	12, 93	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → 𝑅 ∈ Grp)
95	94	adantr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → 𝑅 ∈ Grp)
96		eqid 2738	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (mulGrp‘𝑅) = (mulGrp‘𝑅)
97	96	ringmgp 19704	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑅 ∈ Ring → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
98	12, 97	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
99	98	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd)
100		mndmgm 18307	. . . . . . . . 9 ⊢ ((mulGrp‘𝑅) ∈ Mnd → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
101	99, 100	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm)
102	96, 31	mgpbas 19641	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐵 = (Base‘(mulGrp‘𝑅))
103	102, 83	mulgnncl 18634	. . . . . . . 8 ⊢ (((mulGrp‘𝑅) ∈ Mgm ∧ 𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵)
104	101, 84, 81, 103	syl3anc 1369	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵)
105	31, 5, 89	grpsubeq0 18576	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 ∈ Grp ∧ (𝑁 ↑ 𝑦) ∈ 𝐵 ∧ 𝑋 ∈ 𝐵) → (((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
106	95, 104, 87, 105	syl3anc 1369	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (((𝑁 ↑ 𝑦)(-g‘𝑅)𝑋) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
107	92, 106	bitrd 278	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅) ↔ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋))
108	107	rabbidva 3402	. . . 4 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋)))‘𝑦) = (0g‘𝑅)} = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋})
109	79, 108	eqtrd 2778	. . 3 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)}) = {𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋})
110	109	fveq2d 6760	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘(◡((eval1‘𝑅)‘((𝑁(.g‘(mulGrp‘(Poly1‘𝑅)))(var1‘𝑅))(-g‘(Poly1‘𝑅))((algSc‘(Poly1‘𝑅))‘𝑋))) “ {(0g‘𝑅)})) = (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}))
111	66, 110, 61	3brtr3d 5101	1 ⊢ ((𝑅 ∈ IDomn ∧ 𝑋 ∈ 𝐵 ∧ 𝑁 ∈ ℕ) → (♯‘{𝑦 ∈ 𝐵 ∣ (𝑁 ↑ 𝑦) = 𝑋}) ≤ 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2942  {crab 3067  Vcvv 3422  {csn 4558   class class class wbr 5070  ^◡ccnv 5579   “ cima 5583   Fn wfn 6413  ⟶wf 6414  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  0cc0 10802  ℝ^*cxr 10939   < clt 10940   ≤ cle 10941  ℕcn 11903  ℕ₀cn0 12163  ♯chash 13972  Basecbs 16840  0_gc0g 17067   ↑_s cpws 17074  Mgmcmgm 18239  Mndcmnd 18300  Grpcgrp 18492  -_gcsg 18494  ._gcmg 18615  mulGrpcmgp 19635  Ringcrg 19698  CRingccrg 19699   RingHom crh 19871  NzRingcnzr 20441  Domncdomn 20464  IDomncidom 20465  algSccascl 20969  var₁cv1 21257  Poly₁cpl1 21258  eval₁ce1 21390   deg₁ cdg1 25121

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  ax-pre-sup 10880  ax-addf 10881  ax-mulf 10882

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-tpos 8013  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-oadd 8271  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-dju 9590  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-xnn0 12236  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-starv 16903  df-sca 16904  df-vsca 16905  df-ip 16906  df-tset 16907  df-ple 16908  df-ds 16910  df-unif 16911  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-oppr 19777  df-dvdsr 19798  df-unit 19799  df-invr 19829  df-rnghom 19874  df-subrg 19937  df-lmod 20040  df-lss 20109  df-lsp 20149  df-nzr 20442  df-rlreg 20467  df-domn 20468  df-idom 20469  df-cnfld 20511  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-evl 21193  df-psr1 21261  df-vr1 21262  df-ply1 21263  df-coe1 21264  df-evl1 21392  df-mdeg 25122  df-deg1 25123  df-mon1 25200  df-uc1p 25201  df-q1p 25202  df-r1p 25203

This theorem is referenced by:  idomodle  40937